做真空釬焊的時(shí)候，大家都想得到完美的產(chǎn)品。知道如何獲得高質(zhì)量的釬焊接頭是關(guān)鍵。今天我們就來詳細(xì)說說什么是真空釬焊，以及如何獲得**釬焊效果。
什么是釬焊?
釬焊是一種金屬連接工藝，連接兩種或多種金屬。通過熔化 填充金屬 并使其流入接頭而連接在一起，填充金屬的熔點(diǎn)低于相鄰金屬的熔點(diǎn)。
美國焊接學(xué)會(huì)將釬焊定義為:
“一組焊接工藝，通過在液相線高于840華氏度(450攝氏度)且低于母材固相線的填充金屬存在下，將材料加熱至釬焊溫度，從而使材料聚結(jié)。填充金屬通過毛細(xì)作用分布在接縫緊密貼合的接合面之間。”
釬焊和焊接有什么區(qū)別?
釬焊與焊接的不同之處在于，它不涉及工件的熔化，與焊接不同的是，對(duì)于類似的過程，釬焊使用更高的溫度，同時(shí)也需要比釬焊更緊密配合的零件。
填充金屬通過毛細(xì)作用流入緊密配合零件之間的間隙。填充金屬被帶到略高于其熔點(diǎn)(液相線)的溫度，同時(shí)被適當(dāng)?shù)臍夥毡Ｗo(hù)，通常是焊劑。然后它流過基底金屬(在一個(gè)被稱為潤濕的過程中)，然后冷卻以將工件連接在一起。釬焊的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是能夠以相當(dāng)大的強(qiáng)度連接相同或不同的金屬。
什么是焊劑?
焊劑也叫釬劑，在冶金術(shù)上是一種利用化學(xué)方法清潔被焊金屬表面以便于錫焊、銅焊、或者定位焊接進(jìn)行的物質(zhì)。焊接不同的金屬所使用的焊劑也有所不同。按照焊劑中添加脫氧劑、合金劑分類，可分為中性焊劑、活性焊劑和合金焊劑，這也是國外按照常用 ASME 標(biāo)準(zhǔn)常用的分類方法。
焊劑在室溫中穩(wěn)定，在高溫下具有很強(qiáng)的還原性，還能用于清潔銅焊表面上殘留的污染物。焊劑可以以多種形式應(yīng)用，包括焊劑膏、液體、粉末或預(yù)先制成的將焊劑與填充金屬粉末混合的釬焊膏。
焊劑也可以使用帶有焊劑涂層的釬焊棒或焊劑芯。釬焊時(shí)焊劑流入接頭，并被進(jìn)入接頭的熔融填充金屬置換。
循環(huán)完成后，應(yīng)去除多余的焊劑，因?yàn)榱粼诮宇^中的焊劑會(huì)導(dǎo)致腐蝕，妨礙接頭檢查，并影響進(jìn)一步的表面精加工操作。當(dāng)連接銅和銅時(shí)，含磷釬焊合金可以自熔。
焊劑通常根據(jù)其在特定賤金屬上的性能進(jìn)行選擇。為了有效，焊劑必須與所用的基底金屬和填充金屬化學(xué)相容。如果用于鐵或鎳，自熔磷填充合金會(huì)產(chǎn)生脆性磷化物。一般來說，較長的釬焊周期應(yīng)該比較短的釬焊使用較少的活性焊劑。
關(guān)于釬焊的填充材料
根據(jù)預(yù)期用途或應(yīng)用方法，多種合金被用作釬焊的填充金屬。一般來說，釬焊合金由3種或更多種金屬組成，以形成具有所需性能的合金。用于特定應(yīng)用的填充金屬是根據(jù)其以下能力來選擇的:潤濕賤金屬，承受所需的使用條件，并在比賤金屬更低的溫度或特定的溫度下熔化。
釬焊合金通常可制成桿、帶、粉末、膏、膏、線和預(yù)成型件(如沖壓墊圈)。取決于應(yīng)用，填充材料可以預(yù)先放置在期望的位置，或者在加熱循環(huán)期間施加。對(duì)于手動(dòng)釬焊，通常使用線材和棒材形式，因?yàn)樗鼈冊(cè)诩訜釙r(shí)最容易應(yīng)用。在爐內(nèi)釬焊的情況下，合金通常是預(yù)先放置的，因?yàn)樵撨^程通常是高度自動(dòng)化的。
使用的一些更常見的填充金屬有:
- 鋁硅合金
- 銅
- 銅銀
- 銅鋅(黃銅)
- 銅錫(青銅)
- 金銀
- 鎳合金
- 銀
- 使用鎳、鐵、銅、硅、硼、磷等的非晶釬焊箔。
什么是真空釬焊?
真空釬焊是在真空狀態(tài)下進(jìn)行釬焊，進(jìn)行材料連接的技術(shù)，具有顯著的優(yōu)點(diǎn):
- 極其清潔
- 優(yōu)越的高完整性
- 高強(qiáng)度釬焊接頭。
當(dāng)在真空中加熱時(shí)，工件上的溫度保持均勻，大大降低了由于緩慢的加熱和冷卻循環(huán)而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。這反過來可以顯著提高材料的熱性能和機(jī)械性能，從而提供獨(dú)特的熱處理能力。真空釬焊也可以在進(jìn)行金屬連接過程的同時(shí)進(jìn)行熱處理或硬化工件，所有這些都能通過使用我們的真空釬焊爐編寫升溫降溫程序完成。
最常見的真空釬焊產(chǎn)品包括不銹鋼釬焊，銅和不銹鋼釬焊，合金鋼和工具鋼釬焊，烏鋼和 PID 合金釬焊，硬質(zhì)合金和 PCD/PCBN 金剛石等各種刀具釬焊，鋁冷板、板翅式換熱器和扁管式換熱器等。
真空釬焊在真空釬焊爐中進(jìn)行，通過熱輻射加熱，其他的加熱方式不能在真空下進(jìn)行。
為了達(dá)到優(yōu)秀的釬焊效果，需要保證真空度和溫度均勻性。
真空釬焊中的真空泵
推薦使用真空度高的真空泵，真空度是一個(gè)重要的工藝參數(shù)，因?yàn)樗_保了釬焊時(shí)相對(duì)純凈的環(huán)境。
如何獲得**釬焊效果?
如果條件允許，盡量選擇真空釬焊爐。
高質(zhì)量的釬焊接頭要求零件緊密配合，基底金屬非常清潔且無氧化物。在大多數(shù)情況下，建議0.03至0.08毫米的接頭間隙，以獲得**的毛細(xì)管作用和接頭強(qiáng)度。
然而，在一些釬焊操作中，接頭間隙約為0.6毫米也比較常見。
釬焊表面的清潔度也很重要，因?yàn)槿魏挝廴径紩?huì)導(dǎo)致潤濕性(流動(dòng)性)變差。釬焊前要清洗零件，主要方法是化學(xué)清洗研磨或機(jī)械清洗。
在機(jī)械清潔的情況下，保持適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙群苤匾驗(yàn)榇植诒砻姹裙饣砻嬗懈玫臐櫇裥?流動(dòng)性)。
另外釬焊溫度和釬焊時(shí)間對(duì)最終釬焊效果的影響也比較大。隨著釬焊合金的溫度增加，填充金屬的合金化和潤濕作用也增加。
通常，選擇的釬焊溫度必須高于填充金屬的熔點(diǎn)。當(dāng)然，特殊工件釬焊需要根據(jù)實(shí)際情況選擇溫度。
**釬焊溫度通常選擇為:
- 盡量使用最低的有效釬焊溫度
- 盡量減少組件的熱效應(yīng)
- 盡量減少填充金屬/基體金屬的相互作用
- 能盡量提高所用固定裝置或夾具的壽命
在某些情況下，可以選擇更高的溫度來配合設(shè)計(jì)中的其他因素(例如，允許使用不同的填充金屬，或控制冶金效果，或充分去除表面污染)。
如果進(jìn)行大批量生產(chǎn)，當(dāng)然要最大限度地減少釬焊時(shí)間和相關(guān)成本。但在一些非生產(chǎn)環(huán)境中如實(shí)驗(yàn)研究，相比時(shí)間和成本，強(qiáng)度、外觀，整體釬焊效果則更為重要。