不(bu)銹鋼的爐中釬焊(han)一般是在(zai)某種(zhong)保護(hu)性氣(qi)氛下或(huo)真空中進行,保護(hu)氣(qi)氛有(you)氫氣(qi)、分解氨和氬氣(qi)。


 干燥的氫氣或分解氨常用做爐中釬焊不銹鋼時的還原性保護氣氛,它們可還原不銹鋼(gang)表面的氧化膜,并保護不銹鋼表面在釬焊時不再氧化。一般要求氫氣或分解氨的露點低于-40℃,但也要考慮保護氣體的露點要與釬焊溫度及母材的成分相適應。釬焊溫度越低、不銹鋼表面氧化膜越穩定,要求氫氣露點越低,見圖3-4。使用分解氨作保護氣氛時,必須保證NH3完全分解,避免殘余的NH3使不銹鋼表面氮化。


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 使用(yong)氫氣(qi)或分解(jie)氨作保護氣(qi)氛的(de)(de)好處是:可實現釬(han)(han)焊(han)(han)爐的(de)(de)連續工(gong)作,便于大批量(liang)生(sheng)產;釬(han)(han)焊(han)(han)過程中不需使用(yong)釬(han)(han)劑,且焊(han)(han)后(hou)工(gong)件光亮,無需任何焊(han)(han)后(hou)工(gong)件表面清理工(gong)作;可配合選用(yong)的(de)(de)釬(han)(han)料品種多;在(zai)批量(liang)生(sheng)產條件下焊(han)(han)接成本低。但是使用(yong)氫氣(qi)或分解(jie)氨作保護氣(qi)氛時要注意生(sheng)產安全,當空氣(qi)中混有4%~74%的(de)(de)氫氣(qi)或12.5%~27%氨氣(qi)時,會因燃燒而產生(sheng)爆(bao)炸。


 作(zuo)為惰(duo)性(xing)(xing)氣(qi)體(ti),氬氣(qi)可用(yong)作(zuo)爐中(zhong)釬(han)(han)焊不(bu)銹鋼時的保護氣(qi)氛。與氫氣(qi)和(he)分解氨不(bu)同,氬氣(qi)不(bu)具有還原(yuan)性(xing)(xing),只(zhi)是利用(yong)其惰(duo)性(xing)(xing)保護不(bu)銹鋼表面在釬(han)(han)焊過程中(zhong)不(bu)氧化(hua),所以不(bu)銹鋼進爐釬(han)(han)焊前必(bi)須徹底(di)清(qing)除其表面的氧化(hua)膜(mo),并且一(yi)般要求氬氣(qi)的露點低于-40℃。


 使用(yong)氬氣(qi)作保護氣(qi)氛一般是因為以下某(mou)種或多(duo)種原因:①. 可采用(yong)含(han)高蒸汽壓元素的(de)釬(han),如錳基釬(han)料或含(han)錳較多(duo)的(de)釬(han)料;②. 單件(jian)或小批量釬(han)焊(han)時,設(she)備成本低(di);③. 不(bu)銹鋼與(yu)(yu)異種材(cai)釬(han)焊(han)時避免某(mou)些(xie)材(cai)料與(yu)(yu)爐內氣(qi)氛的(de)反(fan)應,如在含(han)氫(qing)(qing)氣(qi)氛中(zhong)釬(han)焊(han)連接不(bu)銹鋼與(yu)(yu)鈦合金時,鈦金吸氫(qing)(qing)并與(yu)(yu)氫(qing)(qing)反(fan)應;④. 生產過(guo)程安全(quan)。


 使用氬氣作保護氣氛時,常見的做法是將真空爐抽至高真空后(10-2~10-3Pa)充入少量氬氣,關閉爐體氣閥后升溫。或者在特制的密封容器內通人流動的氬氣,將空氣趕凈后,容器放入馬弗爐內加熱。也可在趕凈空氣后,關閉氣路,容器放人馬弗爐內加熱,但在升溫過


 程中(zhong)要隨(sui)時(shi)注意(yi)容(rong)器(qi)(qi)內的(de)壓力(li)(li),當容(rong)器(qi)(qi)內壓力(li)(li)超過大氣(qi)壓較多時(shi)應隨(sui)時(shi)放(fang)出一(yi)些氣(qi)體(ti),以保證容(rong)器(qi)(qi)完(wan)好和生產安全(quan)。使(shi)用(yong)(yong)特制的(de)容(rong)器(qi)(qi)還有(you)另(ling)一(yi)個便利(li):當使(shi)用(yong)(yong)未經凈(jing)化(hua)(hua)(hua)的(de)普(pu)通(tong)瓶裝氬氣(qi)時(shi),可(ke)(ke)向釬(han)焊爐內通(tong)入少許(xu)BF3氣(qi)體(ti)釬(han)劑(ji),或加入少許(xu)氟硼酸(suan)鉀(jia),氟硼酸(suan)鉀(jia)在800~900℃分解(jie)產生BF3.BF3可(ke)(ke)以去除金屬表面的(de)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu),促進釬(han)料的(de)潤濕。氣(qi)體(ti)釬(han)劑(ji)的(de)使(shi)用(yong)(yong)濃度一(yi)般控制在0.1%~0.001%(體(ti)積分數(shu)),避免焊后形(xing)成殘(can)渣。氟化(hua)(hua)(hua)物(wu)對人體(ti)有(you)害,要注意(yi)工作(zuo)場地的(de)通(tong)風。


 在真空爐中釬焊不銹鋼是一種常用且理想的方法。釬焊不銹鋼時一般要求真空度達到10-2~10-3Pa,并且要求真空爐的氣體泄漏率小于10-2Pa/s.使用真空爐釬焊不銹鋼的好處是:可避免不銹鋼的氧化;可避免釬焊爐內氣氛對母材的不良影響;真空爐升、降溫速度慢,工件不變形或變形量很小;無論以何種方式添加釬料均不會在接頭內形成氣孔;無需消耗保護氣體;無需氣體凈化裝置;無安全隱患;帶有充氣及快冷風扇置的真空爐同樣具有較高的生產率,并可實現釬焊與焊后工件熱處理的結合。


  在氫氣或分解氨氣氛爐中釬焊不銹鋼可使用紫銅、銅基、銀基、錳基、鎳基和金基釬料。在氬氣氛爐中釬焊不銹鋼可使用銅基、銀基、錳基、金基釬料。在真空爐中釬焊不銹鋼可采用紫銅、不含易蒸發元素(Zn、Cd)或僅含少量高蒸汽壓元素(Mn)的銅基和銀基釬料、鎳基釬料和金基釬料。使用鎳基釬料釬焊不銹鋼薄件時,要選擇對母材溶蝕傾向小的釬料。


 爐中釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)時(shi)影響(xiang)釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)接頭(tou)性(xing)(xing)能(neng),特別是力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)主要工藝參數包(bao)釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)、保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時(shi)間(jian)。釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)一(yi)(yi)般選擇在(zai)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)液相線溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)以(yi)上50~100℃,保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時(shi)間(jian)在(zai)5~10min.當工件較大(da)(da)時(shi),可在(zai)升溫(wen)(wen)(wen)(wen)過(guo)程中釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)固(gu)相線溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)以(yi)下某溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)一(yi)(yi)段(duan)時(shi)間(jian),確保(bao)工件溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)均(jun)勻。使(shi)用鎳(nie)基(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)時(shi),除了(le)釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)和保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時(shi)間(jian)外(wai),釬(han)(han)(han)(han)(han)縫間(jian)隙(xi)(xi)(xi)也是接頭(tou)強度(du)(du)(du)(du)(du)和塑(su)性(xing)(xing)的(de)(de)決定因(yin)素之一(yi)(yi)。圖3-5、圖3-6顯示了(le)三(san)種鎳(nie)基(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)不(bu)銹鋼時(shi)釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)接頭(tou)強度(du)(du)(du)(du)(du)與釬(han)(han)(han)(han)(han)縫間(jian)隙(xi)(xi)(xi)的(de)(de)關系。為(wei)降低(di)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)的(de)(de)熔(rong)點,鎳(nie)基(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)中含有較多的(de)(de)硼(peng)、硅(gui)、磷,它們在(zai)釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)組(zu)織中以(yi)脆性(xing)(xing)的(de)(de)硼(peng)化物、硅(gui)化物、磷化物形式存(cun)在(zai)。釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)時(shi)在(zai)一(yi)(yi)定的(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)和保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時(shi)間(jian)下,當釬(han)(han)(han)(han)(han)縫間(jian)隙(xi)(xi)(xi)小于某一(yi)(yi)數值,硼(peng)、硅(gui)、磷向母(mu)材擴散(san)充分(fen),凝固(gu)后釬(han)(han)(han)(han)(han)縫組(zu)織為(wei)鎳(nie)基(ji)固(gu)溶體,釬(han)(han)(han)(han)(han)縫強度(du)(du)(du)(du)(du)高、塑(su)性(xing)(xing)好,此數值稱作該釬(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)在(zai)此釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)和保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時(shi)間(jian)下的(de)(de)最(zui)大(da)(da)釬(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)間(jian)隙(xi)(xi)(xi)。當釬(han)(han)(han)(han)(han)縫間(jian)隙(xi)(xi)(xi)超(chao)過(guo)最(zui)大(da)(da)間(jian)隙(xi)(xi)(xi),釬(han)(han)(han)(han)(han)縫中硼(peng)、硅(gui)、磷向母(mu)材擴散(san)不(bu)充分(fen),釬(han)(han)(han)(han)(han)縫中會存(cun)在(zai)脆性(xing)(xing)化合物,釬(han)(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)(du)和塑(su)性(xing)(xing)都(dou)會下降。而且在(zai)一(yi)(yi)定范圍內,釬(han)(han)(han)(han)(han)縫越(yue)寬,釬(han)(han)(han)(han)(han)縫中脆性(xing)(xing)相越(yue)多,接頭(tou)的(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)(du)和塑(su)性(xing)(xing)越(yue)低(di)。


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 在釬(han)焊(han)實際部件時(shi),有時(shi)部件加工精(jing)度或(huo)裝配(pei)精(jing)度很難保證釬(han)縫(feng)間(jian)隙(xi)很小,適當(dang)地提(ti)高(gao)釬(han)焊(han)溫(wen)(wen)度或(huo)延(yan)長保溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)可增大(da)(da)(da)最大(da)(da)(da)釬(han)焊(han)間(jian)隙(xi),見(jian)圖(tu)3-7。當(dang)在高(gao)溫(wen)(wen)下長時(shi)間(jian)保溫(wen)(wen)造成母(mu)材晶粒過(guo)分長大(da)(da)(da)或(huo)釬(han)料對(dui)(dui)母(mu)材溶蝕過(guo)度時(shi),也(ye)可在焊(han)后(hou)接頭(tou)冷卻到某(mou)一較(jiao)低(di)溫(wen)(wen)度保溫(wen)(wen),通(tong)過(guo)擴散(san)消除(chu)釬(han)縫(feng)中(zhong)的脆性相而增大(da)(da)(da)最大(da)(da)(da)釬(han)焊(han)間(jian)隙(xi),見(jian)圖(tu)3-8。但由于磷原(yuan)子(zi)較(jiao)大(da)(da)(da),向母(mu)材中(zhong)擴散(san)困難,這(zhe)些(xie)措施(shi)對(dui)(dui)Ni-Cr-P和Ni-P這(zhe)類釬(han)料作用不(bu)大(da)(da)(da)。


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 爐中釬焊時為控制釬料不流到接頭外其他部位或造成工件與卡具的粘連,可在防止釬料潤濕處涂止焊劑。釬焊不銹鋼時可以用TiO2、Y2O3或云母粉與乙醇混和后做止焊劑。