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微剖析:碳钢与低合金钢的钎焊技术

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2016-05-11 22:09【


今天,咱们就来分享一下碳钢和低合金钢的钎焊技术吧,先从钎焊性说起吧,碳钢和低合金钢的钎焊性很大程度上取决材料表面上所形成氧化物的种类。随着温度的升高,在碳钢的表面上会形成γ-Fe2O3、α-Fe2O3、Fe3O4和FeO四种类型的氧化物。这些氧化物除了Fe3O4之外都是多孔和不稳定的,它们都容易被钎剂去除,也容易被还原性气体所还原,因而碳钢具有很好的钎焊性。

 

对低温合金钢而言,如果所含的合金元素相当低,则材料表面上所存在的氧化物基本上是铁的氧化物,这时的低合金钢具有与碳钢一样的钎焊性。如果所含的合金元素增多,特别是像Al和Cr这样已形成稳定氧化物的元素的增多,多使合金钢的钎焊性变差,这时应选用活性较大的钎剂或露点较低的保护气体进行钎焊。

 

对于适合碳钢与低合金钢的钎料,由于碳钢和低合金钢的钎焊包括了软钎焊和硬钎焊。软钎焊中应用最广的钎料是锡铅钎料,这种钎料对钢的润湿性随含锡量的增加而提高,因而对密封接头宜采用含锡量高的钎料。锡铅钎料中的锡与钢在界面上可能形成FeSn2金属间化合物层,为避免该层上可能形成FeSn2金属间化合物层,为避免该层化合物的形成,应适当控制钎焊温度和保温时间。其中以w(Sn)为50%的钎料钎焊的接头强度最高,不含锑的钎料所焊的接头强度比含锑的高。

 

碳钢和低合金钢硬钎焊时,主要采用纯铜、铜锌和银铜锌钎料。纯铜熔点高,钎焊时易使母材氧化。但应注意的是钎焊接头间隙宜小鱼0.05mm,以免产生因铜的流动性好二使接头间隙不能填满的问题。用纯铜钎焊的碳钢和低合金钢接头具有较高的强度,一般抗剪强度在150~215Mpa范围内,而抗拉强度分布在170~215Mpa之间。

 

与纯铜相比,铜锌钎料因Zn的加入而使钎料熔点降低。为防止钎焊时Zn的蒸发,一方面可在铜锌钎料中加入少量的Si;另一方面必须采用快速加热的方法,如火焰钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等。采用铜锌钎料钎焊的碳钢和低合金制接头都具有较好的强度和塑性。例如用B-cu62Zn钎料钎焊的碳钢接头抗拉强度达420MPa,抗剪强度达290MPa。银铜锌钎料的熔点比铜锌钎料的熔点还低,便于钎焊的操作。这种钎料适用于碳钢和低合金钢的火焰钎焊、感应钎焊和炉中钎焊但在炉中钎焊时应尽量降低Zn的含量,同时应提高加热速度。采用银铜锌钎料钎焊碳钢和低合金钢,可获得强度和塑性均较好的接头。

 

关于钎剂,钎焊碳钢和低合金钢时均需使用钎剂成保护气体。钎剂常按所选的钎料和钎焊方法而定。当来用锡铅钎料时,可选用氯化锌与氯化按的混合液作钎剂或其他专用钎剂。这种钎剂的残渣一般都具有很强的腐蚀性,钎焊后应对接头进行严格的清洗。

 

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B203蒸气。当采用银铜锌钎料时,可选择FB102、FB103和 FB104 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。

 

采用机械成化学方法清理待焊表面,确保氧化膜和有机物彻底清除。清理后的表面不宣过于粗糙,不得粘附金属屑粒或其他污物。

 

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,同时宣选择淬火或低于回火的温度进钎焊,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。

 

钎剂的残渣可用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,然后再用热水喝冷水清洗;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。

 

感应加热钎焊更适合于碳钢与低合金钢,因为感应钎焊在其他的钎焊工艺里面出类拔萃的原因,有一点非常的直观,就是在加热时不会产生明火,因为他的热源全部来源与工件的本身发出。所以加热的速度自然而然就很快。正因为热源是由工件自己发出,所以加热的范围非常的均匀。钎焊的焊缝也相对来说比较美观。

 

最后,这就是今天小编跟大家分享的碳钢和低合金钢的钎焊技术,希望可以帮上大家。


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