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鈦合金與不銹鋼的低溫真空釬焊方法
發(fā)布時(shí)間:2023-02-02


本文涉及一種鈦合金與不銹鋼的低溫真空釬焊方法,接頭溫度約為600℃。該接頭可避免高溫硬焊造成的尺寸變形和材料劣化的不利影響,可延長(cháng)模具夾具的使用壽命。


Ag-Cu-Pa (68.5wt。wt % Ag), 26.5。采用%Cu, 5wt.%Pa)合金填料。這種填料的焊接溫度在900℃以上。其缺點(diǎn)如下1:由于焊接溫度很高,所以接頭容易變形。< 2 >在此溫度下操作,對于不銹鋼處于完全退火狀態(tài),接頭在完成硬焊接時(shí),會(huì )造成機械強度下降。即使硬焊完成后,如果考慮淬火,也會(huì )造成變形,而采用加熱爐冷卻,對于一般的不銹鋼來(lái)說(shuō),更會(huì )出現敏化現象,這樣會(huì )嚴重降低不銹鋼的耐腐蝕性。< 3 >高溫焊接會(huì )造成模具夾具變形,材料迅速變質(zhì),降低模具夾具壽命,增加釬焊成本。


填充金屬是一種在450°C以上使用的粘結技術(shù)。填充金屬用于硬化工件。在工件硬線(xiàn)加工時(shí),通過(guò)加熱爐(真空爐或氣氛爐)、化學(xué)反應、感應加熱、耀斑加熱或紅外加熱,將填充金屬整體加熱。如果填料為鐵基合金或非鐵合金,熔點(diǎn)應高于450℃,低于母材固相溫度。如果填料溫度低于450℃,則稱(chēng)為焊接。


釬焊與熔焊一樣,是一種冶金結合,因此結合強度可能大于基材。填料的選擇必須考慮到與母材的冶金相容性,正因為如此,硬焊接可以發(fā)生在異質(zhì)材料上,這是傳統熔合工藝所不能做到的。由于粘結填料是熔合母材不熔化,因此可適用于銅鋁等熔點(diǎn)間隙(銅熔點(diǎn):1083℃,鋁熔點(diǎn):660℃)的異質(zhì)焊接。也可用于金屬與非金屬(如陶瓷與金屬)的連接。


硬焊完成后,填料的機械強度有時(shí)優(yōu)于母材,因為與母材發(fā)生冶金反應,形成金屬間化合物,重熔溫度升高。由于是整體加熱,操作時(shí)通過(guò)調節上升和冷卻速度可以減小工件變形,由于是整體加熱,焊接后工件可以實(shí)現均勻的應力分布。


在工程上,釬焊質(zhì)量由以下幾個(gè)參數決定:即:(1)接頭間隙:一般來(lái)說(shuō),接頭間隙越大,強度越差。(2)焊接溫度和時(shí)間:較好的焊接條件應是溫度較低、時(shí)間較短,以避免脆性相的產(chǎn)生和機械強度的退化。(3)接縫表面處理:不良的接縫表面會(huì )使熔融的填充物難以潤濕,此時(shí)填充物與接縫表面的接觸角會(huì )變大,無(wú)法完成接縫。表面處理的方式一般是脫脂、化學(xué)清洗或機械處理(如研磨),主要目的是去除接縫表面的油脂和氧化層(4)填料的選擇:不同的填料會(huì )有不同的力學(xué)性能。


真空焊接是爐內硬焊接的一種方法。所要求的設備是真空爐,真空度約在10-4torr以下,大氣中含氧量約為21%,因此爐內氧氣分壓約為2.1×10-5torr,因此釬焊環(huán)境具有相當好的保護氣氛,優(yōu)于其他氣氛爐如氮氣或氬氣作為保護氣氛。因此,真空焊接不需要使用助焊劑。焊接后,不會(huì )出現助焊劑殘留造成的腐蝕和清洗后的問(wèn)題,可以達到良好質(zhì)量的接頭。


從不需要使用保護氣氛和清洗后的角度來(lái)看,真空焊接在長(cháng)期使用的成本上,會(huì )比傳統的氣氛爐焊接更經(jīng)濟。

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