不銹(xiu)鋼的爐中(zhong)釬焊一(yi)般是在某種保護性氣(qi)氛下(xia)或真(zhen)空中(zhong)進行,保護氣(qi)氛有氫氣(qi)、分解(jie)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(shi)用氫氣或分解氨作保護氣氛(fen)的(de)(de)好處(chu)是:可實現(xian)釬(han)(han)焊爐的(de)(de)連續工(gong)作,便(bian)于(yu)大批量生(sheng)產(chan);釬(han)(han)焊過程中(zhong)不需(xu)使(shi)用釬(han)(han)劑(ji),且焊后(hou)工(gong)件光(guang)亮,無(wu)需(xu)任何焊后(hou)工(gong)件表面清理(li)工(gong)作;可配合選(xuan)用的(de)(de)釬(han)(han)料品種(zhong)多;在批量生(sheng)產(chan)條件下焊接成本(ben)低。但是使(shi)用氫氣或分解氨作保護氣氛(fen)時要(yao)注意生(sheng)產(chan)安全(quan),當空氣中(zhong)混(hun)有4%~74%的(de)(de)氫氣或12.5%~27%氨氣時,會因燃燒(shao)而產(chan)生(sheng)爆炸(zha)。


 作為惰性氣(qi)(qi)體,氬氣(qi)(qi)可用(yong)(yong)作爐中(zhong)釬焊不(bu)(bu)(bu)銹鋼時的保(bao)護氣(qi)(qi)氛。與氫氣(qi)(qi)和分解氨不(bu)(bu)(bu)同,氬氣(qi)(qi)不(bu)(bu)(bu)具有還(huan)原(yuan)性,只是(shi)利用(yong)(yong)其惰性保(bao)護不(bu)(bu)(bu)銹鋼表面在釬焊過程中(zhong)不(bu)(bu)(bu)氧化,所以不(bu)(bu)(bu)銹鋼進爐釬焊前必須徹底(di)清除其表面的氧化膜(mo),并(bing)且一(yi)般要求氬氣(qi)(qi)的露點低于-40℃。


 使用氬氣(qi)(qi)(qi)作保護氣(qi)(qi)(qi)氛(fen)一(yi)般(ban)是因(yin)為以下某(mou)種(zhong)或多(duo)種(zhong)原(yuan)因(yin):①. 可采用含高蒸(zheng)汽壓元素的(de)釬(han),如錳(meng)基釬(han)料或含錳(meng)較多(duo)的(de)釬(han)料;②. 單(dan)件或小批量釬(han)焊時(shi),設備成本低;③. 不(bu)銹鋼與(yu)異種(zhong)材(cai)釬(han)焊時(shi)避免某(mou)些材(cai)料與(yu)爐(lu)內氣(qi)(qi)(qi)氛(fen)的(de)反應,如在含氫氣(qi)(qi)(qi)氛(fen)中(zhong)釬(han)焊連接不(bu)銹鋼與(yu)鈦合金(jin)時(shi),鈦金(jin)吸氫并與(yu)氫反應;④. 生產過(guo)程(cheng)安全。


 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


 程中要隨時注意容(rong)器內(nei)(nei)的(de)(de)壓力(li),當(dang)容(rong)器內(nei)(nei)壓力(li)超(chao)過(guo)大氣(qi)壓較(jiao)多(duo)時應隨時放出一(yi)些氣(qi)體(ti),以保證(zheng)容(rong)器完(wan)好和生產(chan)安全。使用特(te)制的(de)(de)容(rong)器還有另(ling)一(yi)個便利(li):當(dang)使用未經凈化的(de)(de)普通(tong)瓶裝氬氣(qi)時,可向釬(han)焊爐(lu)內(nei)(nei)通(tong)入少許BF3氣(qi)體(ti)釬(han)劑(ji),或加入少許氟(fu)硼酸鉀(jia),氟(fu)硼酸鉀(jia)在800~900℃分(fen)(fen)解產(chan)生BF3.BF3可以去(qu)除金屬表面(mian)的(de)(de)氧(yang)化物(wu)(wu),促(cu)進釬(han)料(liao)的(de)(de)潤濕。氣(qi)體(ti)釬(han)劑(ji)的(de)(de)使用濃度(du)一(yi)般控制在0.1%~0.001%(體(ti)積分(fen)(fen)數),避免(mian)焊后形成(cheng)殘渣。氟(fu)化物(wu)(wu)對人體(ti)有害,要注意工(gong)作場地的(de)(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(zhong)(zhong)(zhong)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)時(shi)(shi)影(ying)響釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)接頭性能,特別是(shi)力學性能的(de)(de)(de)主要工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)包(bao)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)(wen)度(du)、保(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)。釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)(yi)般選(xuan)擇在(zai)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)(liao)液(ye)相線溫(wen)(wen)(wen)度(du)以上50~100℃,保(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)在(zai)5~10min.當(dang)(dang)工(gong)件較大時(shi)(shi),可在(zai)升溫(wen)(wen)(wen)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)(liao)固(gu)相線溫(wen)(wen)(wen)度(du)以下(xia)(xia)某溫(wen)(wen)(wen)度(du)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)一(yi)(yi)(yi)段時(shi)(shi)間(jian)(jian),確保(bao)工(gong)件溫(wen)(wen)(wen)度(du)均(jun)勻。使用鎳(nie)基釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)(liao)時(shi)(shi),除了(le)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)(wen)度(du)和保(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)外,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)間(jian)(jian)隙(xi)也是(shi)接頭強(qiang)度(du)和塑(su)(su)性的(de)(de)(de)決定(ding)因素之一(yi)(yi)(yi)。圖3-5、圖3-6顯示了(le)三種鎳(nie)基釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)(liao)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)不銹鋼時(shi)(shi)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)接頭強(qiang)度(du)與釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)間(jian)(jian)隙(xi)的(de)(de)(de)關系。為(wei)降低釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)熔點,鎳(nie)基釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)含有較多的(de)(de)(de)硼(peng)、硅(gui)(gui)、磷(lin),它們(men)在(zai)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)(liao)組(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)以脆性的(de)(de)(de)硼(peng)化物(wu)、硅(gui)(gui)化物(wu)、磷(lin)化物(wu)形式存(cun)(cun)在(zai)。釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)時(shi)(shi)在(zai)一(yi)(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)(wen)度(du)和保(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)下(xia)(xia),當(dang)(dang)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)間(jian)(jian)隙(xi)小(xiao)于某一(yi)(yi)(yi)數(shu)值,硼(peng)、硅(gui)(gui)、磷(lin)向母(mu)材擴(kuo)散(san)充分(fen),凝固(gu)后釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組(zu)(zu)織(zhi)為(wei)鎳(nie)基固(gu)溶體,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)強(qiang)度(du)高、塑(su)(su)性好,此數(shu)值稱作該(gai)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)(liao)在(zai)此釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)(wen)度(du)和保(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)最大釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)間(jian)(jian)隙(xi)。當(dang)(dang)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)間(jian)(jian)隙(xi)超過(guo)最大間(jian)(jian)隙(xi),釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)硼(peng)、硅(gui)(gui)、磷(lin)向母(mu)材擴(kuo)散(san)不充分(fen),釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)會存(cun)(cun)在(zai)脆性化合物(wu),釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)和塑(su)(su)性都(dou)會下(xia)(xia)降。而且在(zai)一(yi)(yi)(yi)定(ding)范圍內,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)越(yue)寬,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)脆性相越(yue)多,接頭的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)和塑(su)(su)性越(yue)低。


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 在釬焊實際部(bu)件時(shi),有時(shi)部(bu)件加工精度(du)或裝配精度(du)很(hen)難保(bao)證釬縫間(jian)隙(xi)很(hen)小,適當地提高釬焊溫(wen)度(du)或延長(chang)保(bao)溫(wen)時(shi)間(jian)可(ke)增(zeng)大(da)最(zui)大(da)釬焊間(jian)隙(xi),見(jian)圖3-7。當在高溫(wen)下長(chang)時(shi)間(jian)保(bao)溫(wen)造成母(mu)材(cai)(cai)晶粒過分長(chang)大(da)或釬料對母(mu)材(cai)(cai)溶蝕過度(du)時(shi),也可(ke)在焊后接頭冷卻到(dao)某(mou)一較低溫(wen)度(du)保(bao)溫(wen),通過擴散消除(chu)釬縫中(zhong)的脆性相(xiang)而增(zeng)大(da)最(zui)大(da)釬焊間(jian)隙(xi),見(jian)圖3-8。但由于磷(lin)原(yuan)子較大(da),向母(mu)材(cai)(cai)中(zhong)擴散困(kun)難,這些措施對Ni-Cr-P和Ni-P這類釬料作用不大(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。