不銹鋼(gang)的(de)爐中釬焊一般是在某種保護性(xing)氣氛下或(huo)真空中進(jin)行,保護氣氛有氫(qing)氣、分(fen)解氨和氬氣。


 干燥的氫氣或分解氨常用做爐中釬焊不(bu)銹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(yong)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)或(huo)分解(jie)氨(an)(an)作保(bao)護氣(qi)(qi)(qi)氛(fen)的(de)好處是(shi):可實現(xian)釬(han)(han)焊(han)爐的(de)連續(xu)工(gong)作,便于大批量(liang)生產;釬(han)(han)焊(han)過(guo)程中不需(xu)使用(yong)釬(han)(han)劑,且焊(han)后工(gong)件光亮,無需(xu)任何焊(han)后工(gong)件表面(mian)清理工(gong)作;可配合選用(yong)的(de)釬(han)(han)料品種多;在批量(liang)生產條件下焊(han)接成本低(di)。但是(shi)使用(yong)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)或(huo)分解(jie)氨(an)(an)作保(bao)護氣(qi)(qi)(qi)氛(fen)時(shi)要注意生產安全,當空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中混(hun)有(you)4%~74%的(de)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)或(huo)12.5%~27%氨(an)(an)氣(qi)(qi)(qi)時(shi),會(hui)因燃(ran)燒而(er)產生爆炸。


 作(zuo)為惰性氣(qi)體,氬氣(qi)可用作(zuo)爐中釬(han)焊(han)不(bu)(bu)銹鋼時的(de)保(bao)(bao)護氣(qi)氛。與氫氣(qi)和(he)分解氨不(bu)(bu)同,氬氣(qi)不(bu)(bu)具(ju)有還原性,只(zhi)是利用其惰性保(bao)(bao)護不(bu)(bu)銹鋼表面(mian)在釬(han)焊(han)過程中不(bu)(bu)氧(yang)化,所以不(bu)(bu)銹鋼進爐釬(han)焊(han)前必須(xu)徹底(di)清除其表面(mian)的(de)氧(yang)化膜(mo),并且一(yi)般(ban)要(yao)求氬氣(qi)的(de)露點(dian)低于-40℃。


 使用(yong)氬氣(qi)(qi)(qi)作保護氣(qi)(qi)(qi)氛(fen)(fen)一般是(shi)因為以下某種或(huo)多(duo)種原因:①. 可采用(yong)含(han)(han)高蒸(zheng)汽壓元素(su)的(de)釬,如(ru)錳基(ji)釬料或(huo)含(han)(han)錳較多(duo)的(de)釬料;②. 單件或(huo)小批量釬焊時,設(she)備(bei)成本低;③. 不(bu)銹鋼與(yu)異種材釬焊時避免某些材料與(yu)爐內氣(qi)(qi)(qi)氛(fen)(fen)的(de)反(fan)應(ying)(ying),如(ru)在含(han)(han)氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)氛(fen)(fen)中釬焊連接(jie)不(bu)銹鋼與(yu)鈦合金(jin)時,鈦金(jin)吸氫(qing)并與(yu)氫(qing)反(fan)應(ying)(ying);④. 生產過程(cheng)安(an)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)要隨(sui)時注意容器內(nei)的(de)(de)壓力,當容器內(nei)壓力超過(guo)大氣(qi)壓較多時應隨(sui)時放出一些氣(qi)體,以(yi)保(bao)證(zheng)容器完好和生產(chan)安全。使用特制(zhi)的(de)(de)容器還有另一個便利:當使用未經(jing)凈化的(de)(de)普通(tong)瓶(ping)裝氬氣(qi)時,可(ke)向釬(han)焊(han)爐內(nei)通(tong)入少(shao)許(xu)BF3氣(qi)體釬(han)劑(ji),或加入少(shao)許(xu)氟硼(peng)酸鉀(jia),氟硼(peng)酸鉀(jia)在800~900℃分解產(chan)生BF3.BF3可(ke)以(yi)去除金屬表面的(de)(de)氧化物(wu),促進釬(han)料(liao)的(de)(de)潤濕。氣(qi)體釬(han)劑(ji)的(de)(de)使用濃(nong)度一般控制(zhi)在0.1%~0.001%(體積分數),避免(mian)焊(han)后形成殘渣。氟化物(wu)對人體有害(hai),要注意工(gong)作場地的(de)(de)通(tong)風(feng)。


 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)焊(han)(han)時(shi)(shi)(shi)影(ying)響釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)接頭性(xing)(xing)(xing)能,特別是(shi)力學性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)主要(yao)工藝參數(shu)包釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)度(du)、保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)。釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般選擇在(zai)(zai)(zai)(zai)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)液相(xiang)線溫(wen)(wen)度(du)以(yi)上(shang)50~100℃,保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)在(zai)(zai)(zai)(zai)5~10min.當(dang)工件較大(da)時(shi)(shi)(shi),可在(zai)(zai)(zai)(zai)升溫(wen)(wen)過(guo)程中(zhong)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)固(gu)相(xiang)線溫(wen)(wen)度(du)以(yi)下某溫(wen)(wen)度(du)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)一(yi)(yi)段時(shi)(shi)(shi)間(jian),確(que)保(bao)(bao)工件溫(wen)(wen)度(du)均勻。使用鎳(nie)基(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)時(shi)(shi)(shi),除(chu)了(le)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)度(du)和(he)(he)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)外,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)間(jian)隙也是(shi)接頭強度(du)和(he)(he)塑(su)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)決(jue)定(ding)(ding)(ding)因(yin)素之一(yi)(yi)。圖(tu)3-5、圖(tu)3-6顯示(shi)了(le)三(san)種鎳(nie)基(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)不(bu)銹(xiu)鋼時(shi)(shi)(shi)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)接頭強度(du)與釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)間(jian)隙的(de)(de)關系。為(wei)降低釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)熔(rong)點,鎳(nie)基(ji)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)含有較多(duo)的(de)(de)硼、硅、磷(lin),它們在(zai)(zai)(zai)(zai)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)組織中(zhong)以(yi)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)硼化(hua)物、硅化(hua)物、磷(lin)化(hua)物形式(shi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)。釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)時(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)度(du)和(he)(he)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)下,當(dang)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)間(jian)隙小(xiao)于某一(yi)(yi)數(shu)值(zhi),硼、硅、磷(lin)向母(mu)材(cai)擴散充分,凝固(gu)后釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組織為(wei)鎳(nie)基(ji)固(gu)溶體,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)強度(du)高、塑(su)性(xing)(xing)(xing)好,此數(shu)值(zhi)稱(cheng)作(zuo)該釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)料(liao)(liao)(liao)在(zai)(zai)(zai)(zai)此釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)溫(wen)(wen)度(du)和(he)(he)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)間(jian)下的(de)(de)最大(da)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)間(jian)隙。當(dang)釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)間(jian)隙超過(guo)最大(da)間(jian)隙,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)硼、硅、磷(lin)向母(mu)材(cai)擴散不(bu)充分,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)會(hui)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)(xing)化(hua)合物,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)強度(du)和(he)(he)塑(su)性(xing)(xing)(xing)都會(hui)下降。而(er)且在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)定(ding)(ding)(ding)范圍內,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)越寬,釬(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)(xing)相(xiang)越多(duo),接頭的(de)(de)強度(du)和(he)(he)塑(su)性(xing)(xing)(xing)越低。


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 在釬(han)(han)焊(han)實際部(bu)件(jian)時,有時部(bu)件(jian)加工精(jing)度(du)或裝配(pei)精(jing)度(du)很(hen)(hen)難保(bao)(bao)證釬(han)(han)縫間(jian)(jian)隙很(hen)(hen)小,適當地提高(gao)釬(han)(han)焊(han)溫(wen)(wen)(wen)度(du)或延長保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)時間(jian)(jian)可增大最(zui)大釬(han)(han)焊(han)間(jian)(jian)隙,見圖3-7。當在高(gao)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)長時間(jian)(jian)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)造成母材(cai)(cai)晶粒過分長大或釬(han)(han)料(liao)對(dui)母材(cai)(cai)溶蝕過度(du)時,也可在焊(han)后接頭冷卻到某一(yi)較低(di)溫(wen)(wen)(wen)度(du)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen),通過擴(kuo)散消(xiao)除釬(han)(han)縫中的脆性相而增大最(zui)大釬(han)(han)焊(han)間(jian)(jian)隙,見圖3-8。但由(you)于磷原子(zi)較大,向母材(cai)(cai)中擴(kuo)散困難,這(zhe)些措施對(dui)Ni-Cr-P和Ni-P這(zhe)類(lei)釬(han)(han)料(liao)作用不大。


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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。