不銹鋼的爐(lu)中(zhong)釬焊(han)一般是在某種保護性氣氛下(xia)或真空中(zhong)進行,保護氣氛有氫(qing)氣、分解氨和(he)氬(ya)氣。


 干燥的氫氣或分解氨常用做爐中釬焊不銹(xiu)鋼時的還原性保護氣氛,它們可還原不銹鋼表面的氧化膜,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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 使用氫(qing)氣(qi)或(huo)分(fen)(fen)解(jie)氨作保護(hu)氣(qi)氛的(de)好處是(shi):可實現釬(han)焊(han)爐的(de)連續工(gong)(gong)作,便于大批(pi)量生產(chan);釬(han)焊(han)過(guo)程中不需使用釬(han)劑,且焊(han)后(hou)工(gong)(gong)件光亮,無需任何焊(han)后(hou)工(gong)(gong)件表面清理工(gong)(gong)作;可配(pei)合選用的(de)釬(han)料(liao)品種多;在批(pi)量生產(chan)條件下焊(han)接成本(ben)低(di)。但是(shi)使用氫(qing)氣(qi)或(huo)分(fen)(fen)解(jie)氨作保護(hu)氣(qi)氛時(shi)要注意生產(chan)安全(quan),當(dang)空氣(qi)中混有4%~74%的(de)氫(qing)氣(qi)或(huo)12.5%~27%氨氣(qi)時(shi),會(hui)因燃(ran)燒而(er)產(chan)生爆炸。


 作為(wei)惰性氣(qi)(qi)(qi)體(ti),氬(ya)氣(qi)(qi)(qi)可用(yong)作爐中釬(han)焊(han)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼時的(de)保(bao)護氣(qi)(qi)(qi)氛。與氫氣(qi)(qi)(qi)和分解氨不(bu)(bu)同,氬(ya)氣(qi)(qi)(qi)不(bu)(bu)具有(you)還原(yuan)性,只是利用(yong)其惰性保(bao)護不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表面在(zai)釬(han)焊(han)過(guo)程中不(bu)(bu)氧化(hua),所以不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼進爐釬(han)焊(han)前必須徹底清除其表面的(de)氧化(hua)膜,并(bing)且一般要求氬(ya)氣(qi)(qi)(qi)的(de)露(lu)點低(di)于-40℃。


 使用(yong)氬(ya)氣(qi)作(zuo)保護氣(qi)氛(fen)一般是因為以下(xia)某種或(huo)多種原因:①. 可采用(yong)含(han)高蒸汽壓元素的(de)(de)釬(han),如錳基釬(han)料(liao)或(huo)含(han)錳較多的(de)(de)釬(han)料(liao);②. 單件(jian)或(huo)小(xiao)批量釬(han)焊時(shi),設備成本低;③. 不(bu)銹鋼與(yu)異(yi)種材釬(han)焊時(shi)避免(mian)某些材料(liao)與(yu)爐內氣(qi)氛(fen)的(de)(de)反應,如在(zai)含(han)氫(qing)氣(qi)氛(fen)中釬(han)焊連接不(bu)銹鋼與(yu)鈦合金時(shi),鈦金吸氫(qing)并與(yu)氫(qing)反應;④. 生(sheng)產過程安全。


 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(cheng)中(zhong)要(yao)隨時注(zhu)意(yi)容(rong)器內的(de)(de)壓(ya)力,當容(rong)器內壓(ya)力超過大氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)較(jiao)多時應隨時放出一些氣(qi)(qi)(qi)體(ti),以保證容(rong)器完(wan)好(hao)和生(sheng)產安全。使用特制的(de)(de)容(rong)器還有(you)(you)另一個便利:當使用未經凈化的(de)(de)普通瓶裝(zhuang)氬氣(qi)(qi)(qi)時,可(ke)向(xiang)釬(han)焊(han)爐內通入少(shao)許BF3氣(qi)(qi)(qi)體(ti)釬(han)劑(ji),或加入少(shao)許氟硼酸鉀,氟硼酸鉀在(zai)800~900℃分解產生(sheng)BF3.BF3可(ke)以去除金屬表面的(de)(de)氧(yang)化物,促進釬(han)料的(de)(de)潤(run)濕。氣(qi)(qi)(qi)體(ti)釬(han)劑(ji)的(de)(de)使用濃度(du)一般控制在(zai)0.1%~0.001%(體(ti)積分數(shu)),避免焊(han)后形成殘(can)渣。氟化物對人(ren)體(ti)有(you)(you)害,要(yao)注(zhu)意(yi)工作(zuo)場地的(de)(de)通風。


 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)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)時(shi)(shi)影響(xiang)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)接(jie)頭(tou)性(xing)(xing)(xing)能,特(te)別是(shi)力學性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)主要工(gong)(gong)(gong)藝參數(shu)包釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)、保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)。釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)般選擇在(zai)(zai)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)液相(xiang)(xiang)線(xian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)以上50~100℃,保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)在(zai)(zai)5~10min.當(dang)工(gong)(gong)(gong)件較(jiao)大時(shi)(shi),可在(zai)(zai)升溫(wen)(wen)(wen)(wen)過程中(zhong)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)固(gu)相(xiang)(xiang)線(xian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)以下某溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)一(yi)(yi)段時(shi)(shi)間(jian),確保(bao)(bao)工(gong)(gong)(gong)件溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)均(jun)勻。使用(yong)鎳(nie)基(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)時(shi)(shi),除了釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)和(he)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)外,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)間(jian)隙(xi)也是(shi)接(jie)頭(tou)強(qiang)度(du)(du)和(he)塑(su)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)決定因素之一(yi)(yi)。圖3-5、圖3-6顯(xian)示了三種鎳(nie)基(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)不(bu)銹鋼時(shi)(shi)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)接(jie)頭(tou)強(qiang)度(du)(du)與(yu)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)間(jian)隙(xi)的(de)(de)(de)(de)關系。為降(jiang)低釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)熔點,鎳(nie)基(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)含有較(jiao)多的(de)(de)(de)(de)硼(peng)(peng)、硅(gui)、磷,它們(men)在(zai)(zai)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)組織中(zhong)以脆性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)硼(peng)(peng)化物(wu)、硅(gui)化物(wu)、磷化物(wu)形式存在(zai)(zai)。釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)時(shi)(shi)在(zai)(zai)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)和(he)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)下,當(dang)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)間(jian)隙(xi)小(xiao)于某一(yi)(yi)數(shu)值,硼(peng)(peng)、硅(gui)、磷向(xiang)母材擴(kuo)散充(chong)分(fen),凝固(gu)后釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組織為鎳(nie)基(ji)固(gu)溶體,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)強(qiang)度(du)(du)高、塑(su)性(xing)(xing)(xing)好,此數(shu)值稱作(zuo)該釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)在(zai)(zai)此釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)和(he)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)下的(de)(de)(de)(de)最大釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)間(jian)隙(xi)。當(dang)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)間(jian)隙(xi)超過最大間(jian)隙(xi),釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)硼(peng)(peng)、硅(gui)、磷向(xiang)母材擴(kuo)散不(bu)充(chong)分(fen),釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)會(hui)存在(zai)(zai)脆性(xing)(xing)(xing)化合物(wu),釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)和(he)塑(su)性(xing)(xing)(xing)都會(hui)下降(jiang)。而且在(zai)(zai)一(yi)(yi)定范圍內(nei),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)脆性(xing)(xing)(xing)相(xiang)(xiang)越(yue)多,接(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)和(he)塑(su)性(xing)(xing)(xing)越(yue)低。


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 在(zai)(zai)釬(han)焊(han)(han)實際(ji)部件時(shi)(shi),有時(shi)(shi)部件加工(gong)精(jing)度或裝配精(jing)度很難(nan)(nan)保(bao)證釬(han)縫間(jian)隙很小,適當地提高(gao)釬(han)焊(han)(han)溫度或延長保(bao)溫時(shi)(shi)間(jian)可增大(da)最大(da)釬(han)焊(han)(han)間(jian)隙,見(jian)圖3-7。當在(zai)(zai)高(gao)溫下長時(shi)(shi)間(jian)保(bao)溫造成母(mu)材晶粒過(guo)(guo)分長大(da)或釬(han)料對母(mu)材溶蝕過(guo)(guo)度時(shi)(shi),也可在(zai)(zai)焊(han)(han)后接頭(tou)冷卻到某一較低溫度保(bao)溫,通過(guo)(guo)擴散(san)消除釬(han)縫中的脆性相而增大(da)最大(da)釬(han)焊(han)(han)間(jian)隙,見(jian)圖3-8。但由(you)于磷原(yuan)子較大(da),向母(mu)材中擴散(san)困難(nan)(nan),這些措(cuo)施(shi)對Ni-Cr-P和Ni-P這類釬(han)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。