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碳钢低合金钢不锈钢的钎焊特点和原理
采用各种常见的钎焊方法均可进行碳钢和低合金 钢的钎焊。火焰钎焊时,宜用中性或稍带还原性的火 焰,操作时应尽量避免火焰直接加热钎料和钎剂。感 应钎焊和浸沾钎焊等快速加热方法非常适合于调质钢 的钎焊,同时宜选择淬火或低于回火的温度进行钎焊, 以防母材发生软化。保护气氛中钎焊低合金高强钢时, 不但要求气体的纯度高,而且必须配用气体钎剂才能 保证钎料在母材表面上的润湿和铺展。
所有氧化铁均是多孔和不稳定的,容易被还原性气体所 还原,也容易被钎剂去除,所以低碳钢的钎焊是容易实 现的。
低合金钢钎焊特点
钎焊低合金钢,如合金元素相当低,则金属表面基本上还 是铁的氧化物,但随着合金元素含量的提高,则还可能生 成其他氧化物,在选择钎剂是必须考虑此因素(活性或是 保护气)。
另外,合金钢常在淬火和回火状态下使用,所以还必须考 虑钎焊时发生的退火软化等问题。
表8.2 银铜锌料钎焊的低碳钢接头的强度
钎剂
钎焊碳钢和低合金钢时均需使用钎剂或保护气体。。
当采用锡铅钎料时,可选用氯化锌与氯化铵的混合液作 钎剂或其他专用钎利。这种钎剂的残渣—般都具有很强 的腐蚀性,钎焊后应对接头进行严格清洗。
钎剂
采用铜锌钎料进行硬钎焊时,应选用FB301或FB302钎剂 (参见JB/T6045—92硬钎焊用钎剂,下同),即硼砂或硼砂 与硼酸的混合物:在火焰钎焊中,还可采用硼酸甲酯与甲 酸的混合液作钎剂,其中起去膜作用的是B2O3蒸汽。
Ag and Fe不润湿: 对铁的亲和力: Si>Sn> Zn 对银的亲和力:Zn >Si > Sn
材料的可钎焊性
所以常常用含锌的银钎料 来钎焊低碳钢
材料的可钎焊性 如何减薄或防止界面化合物的生成呢?
碳钢钎焊特点
钢钎焊的难易程度首先取决于表面形成的氧化物成分和 结构。焊接时钢表面往往要形成四种铁的氧化物:
使用黄铜时,为防止锌的蒸发,采用快速加热方法,如 火焰钎焊、感应钎焊等。黄铜钎料钎焊温度低,钢不会 发生晶粒长大,钎焊接头强度和塑性较好。
钎料
硬钎焊时,主要采用铜基钎料和银基钎料。
采用银基钎料时,主要采用BAg25CuZn、BAg45CuZn、 BAgCuZnCd和BAg50CuZnCd钎料。银基钎料工艺性能好, 钎焊温度比铜基钎料低,在钢表面具有良好的铺展性, 钎焊接头的强度和塑性都很好。
材料的可钎焊性 首要因素:材料本身的性质
Cu and Fe Ti and Al
材料的可钎焊性 工艺因素:钎料、钎剂、钎焊方法
Cu and Fe Mo and W Ti and Al
材料的可钎焊性
合金钎料钎焊时,其组分能否与母材形成化合物,要视其与 母材和钎料基体的亲和力及浓度.
如用Ag-Si、Ag-Sn、 Ag-Zn钎焊低碳钢
其他包括门窗框、输送管、罐、各种类型容器、多孔和 膨胀钢面板、钢隔断和作篷架用的材料等。
各种规格钢制家俱
切割工具和刀子、水压罐、蓄水罐、电子设备、珩磨器 具
不锈钢
所有金属都和大气中的氧气进行反应,在表面形成氧化膜。不幸的 是,在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化,使锈蚀不断扩大, 最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬) 进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保 护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏,下面的钢便开始锈蚀
后处理
钎剂的残渣可以采取化学或机械的方法来清除。有机钎 剂的残渣可用汽油、酒精、丙酮等有机溶剂擦拭或清洗: 氯化锌和氯化铵等强腐蚀性钎剂的残渣,应先在NaOH 水溶液中中和,然后再用热水和冷水清洗;硼酸和硼酸 盐钎剂的残渣不易清除,只能用机械方法或在沸水中长 时间浸煮解决。
应用
在日常生产中碳钢和低合钢钎焊,所括汽车部件、卡车 部件、自行车部件和摩托车部件、雪上汽车部件、山地 交通工具和类似工具。
工艺和设备
钎焊工艺过程:
接头设计
表面准备
装配
加热
冷却
后处理
检验
方法:火焰加热、炉中加热和感应加热
表面准备:钎焊前可采用不同清洗工艺,包括 机械 、 化学 、 电化学 方法
测试工件清洁程度:溶剂擦拭试验、水膜破裂试验
工艺和设备
采用机械或化学方法清理待焊表面,确保氧化膜 和有机物彻底清除。清理后的表面不宜过于粗糙,不 得粘附金属屑粒或其他污物。
当采用银铜锌钎料时,可选择FBl02、FBl03和1FBl04钎剂, 即硼砂、硼酸和某些氟化物的混合物。这种钎剂的残渣具 有一定的腐蚀性,钎焊后应清除干净。
接头设计
钎焊接头应该紧配合,设计要合理。
当使用有机钎剂时,对于大多数钎料,接头间 隙0.05~0.13mm可以得到最好的力学性能
炉中钎焊使用BCu钎料时推荐使用轻压配合。 BNi钎料和BAg钎料的接头间隙应控制在0~ 0.13mm的范围内,取决于合金的类型。
碳钢低合金钢不锈钢的 钎焊特点和原理
材料的钎焊性能
材料在一定钎焊条件下获得优质接头的难易程度.
工艺简单 工艺复杂
好 不好
接头质量好 接头质量差
材料的可钎焊性
原则可钎焊性”和“工艺可钎焊性”。
原则可钎焊性则取决于钎料与母材界面上所进 行的物理与化学过程,材料能否进行钎焊的可 能性
工艺可钎焊由用一定方法得到的牢固的钎焊接 头的可能性来决定;
钎料
在软钎料中,应用最广是锡铅钎料。 锡铅钎料的钎焊温度低,对母材性能不产生有害影响。
但锡铅钎料与钢能形成FeSn金属间化合物,所以要适当 控制钎焊温度及保温时间。
润湿性能越来越好 (密封接头)
钎料
硬钎焊时,主要采用铜基钎料和银基钎料。
纯铜由于熔点高,主要采用保护气体钎焊。钎焊时铁有 溶于铜的倾向,而铜又能向铁晶间渗入,因此钎焊强度 大大提高,注意间隙不易过大(<0.05mm)。
不锈钢是在空气、各种气氛、水或各种酸、碱、盐的水溶液中具有 化学稳定性而不致氧化生锈或受到腐蚀的钢。工业中分为耐蚀和耐 热两种目的。
不锈钢
不锈钢中常用合金元素:C、Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、Si、Nb、N、Cu、 Co、Al等。
C:C是扩大γ相区元素,但不锈钢中,因为C形成K,↓合金度,↓↓ 耐蚀性。若K沿晶界析出,则会产生晶间腐蚀,故不锈钢一般为低C, 只在需要较高强度时,才↑C量。(且低C也具有良好的焊接性和冷 热加工性)