各種材料的釬焊

1、中國焊接服務平臺：中國焊接服務平臺博客：各種材料的釬焊一、碳鋼和低合金鋼的釬焊1、釬焊材料(1)釬料碳鋼和低合金鋼的釬焊包括軟釬焊和硬釬焊。軟釬焊中應用量廣的釬料是錫鉛兒料，這種釬料對鋼的潤濕性隨含錫量的增加而提高，因而對密封接頭宜采用含錫量高的釬料。錫鉛釬料中的錫與鋼在界面上可能形成FeSn2金屬間化合物層，為避免該層化合物的形成，應適當控制釬焊溫度和保溫時間。幾種典型的錫鉛釬料釬焊的碳鋼接頭的抗剪強度如表1所示，其中以w(Sn)為50%的釬料釬焊的接頭強度最高，不含銻的釬料所焊的接頭強度比含銻的高。表1錫鉛釬料釬焊的碳鋼接頭的抗剪強度碳鋼和低合金鋼硬釬焊時，主要采用純銅、銅鋅和銀銅鋅釬料。

2、純銅熔點高，釬焊時易使母材氧化，主要用于氣體保護釬焊和真空釬焊。但應注意的是釬焊接頭間隙宜小于0.05mm，以免產(chǎn)生因銅的流動性好而使接頭間隙不能填潢的問題。用純銅釬焊的碳鋼和低合金鋼接頭具有較高的強度，一般抗剪強度在150215MPa,而抗拉強度分布在170340MPa之間。與純銅相比，銅鋅釬料因Zn的加入而使釬料熔點降低。為防止釬焊時Zn的蒸發(fā)，一方面可在銅鋅釬料中加入少量的Si；另一方面必須采用快速加熱的方法，如火焰釬焊、感應釬焊和浸沾釬焊等。采用銅鋅釬料釬焊的碳鋼和低合金鋼接頭都具有較好的強度和塑性。例如用B-Cu62Zn釬料釬焊的碳鋼接頭抗拉強度達420MPa,抗剪強度達290MPa

3、，銀銅站釬料的熔點比銅鋅釬料的熔點還低，便于針焊的操作。這種釬料適用于碳鋼和低合金鋼的火焰釬焊、感應釬焊和爐中釬焊，但在爐中釬焊時應盡量降低Zn的含量，同時應提高加熱速度。采用銀銅鋅釬料釬焊碳鋼和低合金鋼，可獲得強度和塑性均較好的接頭，具體數(shù)據(jù)列于表2中。表2銀銅鋅釬料釬焊的低碳鋼接頭的強度（2）釬劑釬焊碳鋼和低合金鋼時均需使用釬劑或保護氣體。釬劑常按所選的釬料和釬焊方法而定。當采用錫鉛釬料時，可選用氯化鋅與氯化銨的混合液作釬劑或其他專用釬劑。這種釬劑的殘渣一般都具有很強的腐蝕性，釬焊后應對接頭進行嚴格清洗。采用銅鋅釬料進行硬釬焊時，應選用FB301或FB302釬劑，即硼砂或硼砂與硼酸的混合物

4、；在火焰釬焊中，還可采用硼酸甲酯與甲酸的混合液作釬劑，其中起去膜作用的是B2O3蒸氣。當采用銀銅鋅釬料時，可選擇FB102、FB103和FB104釬劑，即硼砂、硼酸和某些氟化物的混合物。這種釬劑的殘渣具有一定的腐蝕性，釬焊后應清除干凈。2、釬焊技術(shù)采用機械或化學方法清理待焊表面、確保氧化膜和有機物徹底清除。清理后的表面不宜過于粗糙，不得粘附金屬屑?；蚱渌畚?。采用各種常見的釬焊方法均可進行碳鋼和低合金鋼的釬焊。火焰釬焊時，宜用中性或稍帶還原性的火焰，操作時應盡量避免火焰直接加熱釬料和釬劑，感應釬焊和浸沾釬焊等快速加熱方法非常適合于調(diào)質(zhì)鋼的釬焊，同時宜選擇淬火或低于回火的溫度進行釬焊，以防母材發(fā)

5、生軟化。保護氣氛中釬焊低合金高強鋼時，不但要求氣體的純度高，而且必須配用氣體釬劑才能保證釬料在母材表面上的潤濕和鋪展。釬劑的殘渣可以采取化學或機械的方法來清除。有機釬劑的殘渣可用汽油、酒精、丙酮等有機溶劑擦拭或清洗；氯化鋅和氯化銨等強腐蝕性釬劑的殘渣，應先在NaOH水溶液中中和，然后再用熱水和冷水清洗；硼酸和硼酸釬劑的殘渣不易清除，只能用機械方法或在漲水中長時間浸煮解決。二、工具鋼和硬質(zhì)合金的釬焊1、釬焊材料(1)釬料釬焊工具鋼和硬質(zhì)合金通常采用純銅、銅鋅和銀銅釬料。純銅對各種硬質(zhì)合金均有良好的潤濕性，但需在氫的還原性氣氛中釬焊才能得到最佳效果。同時，由于釬焊溫度高，接頭中的應力較大，導致裂紋

6、傾向增大。采用純銅釬焊的接頭抗剪強度約為150MPa，接頭塑性也較高，但不適用于高溫工作。銅鋅釬料是釬焊工具鋼和硬質(zhì)合金最常用的釬料。為提高釬料的潤濕性和接頭的強度，在釬料中常添加Mn、Ni、Fe等合金元素。例如B-Cu58ZnMn中就加有w(Mn)4%,使硬質(zhì)合金釬焊接頭的抗剪強度在室溫達到300320MPa；在320C時仍能維持220240MPa。在B-Cu58ZnMn的基礎(chǔ)上加入少量的Co,可使釬焊接頭的抗剪強度達到350MPa，并且具有較高的沖擊韌度和疲勞強度，顯著提高了刀具和鑿巖工具的使用壽命。銀銅釬料的熔點較低，釬焊接頭產(chǎn)生的熱應力較小，有利于降低硬質(zhì)合金釬焊時的開裂傾向。為改善釬

7、料的潤濕性并提高接頭的強度和工作溫度，釬料中還常添加Mn、Ni等合金元素。例如B-Ag50CuZnCdNi釬料對硬質(zhì)合金的潤濕性極好，釬焊接頭具有良好的綜合性能。除上述3種類型的釬料外，對于工作在500C以上且接頭強度要求較高的硬質(zhì)合金，可以選用Mn基和Ni基釬料，如B-Mn50NiCuCrCo和B-Ni75CrSiB等。對于高速鋼的釬焊，應選擇釬焊溫度與淬火溫度相匹配的專用釬料，這種釬料分為兩類，一類為錳鐵型釬料，主要由錳鐵及硼砂組成，所釬焊的接頭抗剪強度一般為lOOMPa左右，但接頭易出現(xiàn)裂紋；另一類含Ni、Fe、Mn和Si的特殊銅合金，用它釬焊的接頭不易產(chǎn)生裂紋，其抗剪強度能提高到300

8、MPa。（2）釬劑和保護氣體釬劑的選擇應與所焊的母材和所選的釬料相配合。工具鋼和硬質(zhì)合金釬焊時，所用的釬劑主要以硼砂和硼酸為主，并加入一些氟化物（KF、NaF、CaF2等）。銅鋅釬料配用FB301、FB302和FB105釬劑，銀銅釬料配用FB1O1FB104釬劑。采用專用釬料釬焊高速鋼時，主要配用硼砂釬劑。為了防止工具鋼在釬焊加熱過程中的氧化和免除釬焊后的清理，可以采用氣體保護釬焊。保護氣體可以是惰性氣體，也可以是還原性氣體，要求氣體的露點應低于-40C.硬質(zhì)合金可在氫所保護下進行釬焊，所需氫氣的露點應低于-59C。2、釬焊技術(shù)工具鋼在釬焊前必須進行清理，機械加工的表面不必太光滑以便于材料和釬

9、劑的潤濕和鋪展。硬質(zhì)合金的表面在釬焊前應經(jīng)噴砂處理，或用碳化硅或金剛石砂輪打磨，清除表面過多的碳，以便于釬焊時被釬料所潤濕。含碳化鈦的硬質(zhì)合金比較難潤濕，通過在其表面上新途徑敷氧化銅或氧化鎳膏狀物，并在還原性氣氛中烘烤使銅或鎳過渡到表面上去，從而增加強釬料的潤濕性。碳素工具鋼的釬焊最好在淬工序前進行或者同時進行。如果在淬火工序前進行釬焊，所用釬料的固相線溫度應高于淬火溫度范圍，以使焊件在重新加熱到淬火溫度時仍然具有足夠高的強度而不致失效。當釬焊和淬火合并進行時，選用固相線溫度接近淬火溫度的釬料。合金工具鋼的成分范圍很寬，應根據(jù)具體鋼種確定適宜的釬料、熱處理工序以及將釬焊和熱處理工序合并的技術(shù)，

10、從而獲得良好的接頭性能。高速鋼的淬火溫度一般高于銀銅和銅鋅釬料的熔化溫度，因此需在釬焊前進行淬火，并在二次回火期間或之后進行釬焊。如果必須在釬焊后進行淬火，只能選用前述的專用釬料進行釬焊。釬焊高速鋼刀具時采用焦炭爐比較合適，當釬料熔化后，取出刃具并立即加壓，擠出多余的釬料，再進行油淬，然后在550570C回火。硬質(zhì)合金刀片與鋼制刀桿釬焊時，宜采取加大釬縫間隙和在釬縫中施加塑性補償墊片的方法，并在焊后進行緩冷，以減小釬焊應力，防止裂紋產(chǎn)生，延長硬質(zhì)合金刀具組件的使用壽命。纖焊后，焊件上的釬劑殘渣先用熱水沖洗或用一般的除渣混合液清洗，隨后用合適的酸洗液酸洗，以清除基體刀桿上的氧化膜。但注意不要使用

11、硝酸溶液，以防腐蝕釬縫金屬。三、鑄鐵的釬焊1、釬焊材料（1）釬料鑄鐵釬焊主要采用銅鋅釬料和銀銅釬料，常用的銅鋅釬料牌號為B-Cu62ZnNiMuSiR、B-Cu60ZuSnR和B-Cu58ZnFeR等，所釬焊的鑄鐵接頭抗拉強度一般達到120150MPa，在銅鋅釬料的基礎(chǔ)上，添加Mn、Ni、Sn和Ai等元素，可使釬焊接頭與母材等強度。銀銅釬料的熔化溫度低，釬焊鑄鐵時可避免產(chǎn)生有害的組織，釬焊接頭的性能好，尤其是含Ni的釬料，如B-Ag50CuZnCdNi和B-Ag40CuZnSnNi等，增強了釬料與鑄鐵的結(jié)合力，特別適合于球墨鑄鐵的釬焊，可使接頭與母材等強度。（2）釬劑采用銅鋅釬焊鑄鐵時，主要配

12、用FB301和FB302釬劑，即硼砂或硼砂與硼酸的混合物。此外，采用H3B0340%、Li2C0316%、Na2C0324%、NaF7.4%和NaC112.6%組成的釬劑效果更好。采用銀銅釬料釬焊鑄鐵時，可選擇FB101和FB102等釬劑，即硼砂、硼酸、氟化鉀和氟硼酸鉀的混合物。2、釬焊技術(shù)釬焊鑄鐵前，應仔細清除鑄件表面上的石墨、氧化物、砂子及油污等雜物。清除油污可采用有機溶劑擦洗的方法，而石墨、氧化物的清除可采用噴砂或噴丸等機械方法，也可采用電化學方法。此外，還可用氧化火焰灼燒石墨而將其去除。釬焊鑄鐵可采用火焰、爐中或感應等加熱方法、由于鑄鐵表面上易形成Si02，使保護氣氛中的釬焊效果不好，

13、幫一般都使用釬劑進行釬焊。用銅鋅釬料釬焊較大的工件時，應先在清理好的表面上撒一層釬劑，然后把工件放進爐中加熱或用焊炬加熱。當工件加熱到800C左右時，再加入補充釬劑，并把它加熱到釬焊溫度，再用針料在接頭邊緣刮擦，使釬料熔化填入間隙。為了提高釬縫強度，釬焊后要在700750C進行20min的退火處理，然后進行緩慢冷卻。釬焊后過剩的釬劑及殘渣采用溫水沖洗即可清除。如果難以去除，則可先用10%的硫酸水溶液或5%10%的磷酸水溶液清洗，然后再用清水洗凈。四、不銹鋼的釬焊1、釬焊性不銹鋼釬焊中的首要問題是表面存在的氧化膜嚴重影響釬料的潤濕和鋪展。各種不銹鋼中都含有相當數(shù)量的Cr,有的還含有Ni、Ti、M

14、n、Mo、Nb等元素，它們在表面上能形成多種氧化物甚至復合氧化物。其中，Cr和Ti的氧化物Cr203和TiO2相當穩(wěn)定，較難去除。在空氣中釬焊時，必須采用活性強的釬劑才能去除它們；在保護氣氛中釬焊時，只有在低露點的高純氣氛和足夠高的溫度下，才能將氧化膜還原；真空釬焊時，必須有足夠高的真空度和足夠高的溫度才能取得良好的釬焊效果。不銹鋼釬焊的另一個問題是加熱溫度對母材的組織有嚴重影響。奧氏體不銹鋼的釬焊加熱溫度不應高于1150C，否則晶粒將嚴重長大；若奧氏體不銹鋼不含穩(wěn)定元素Ti或Nb而含碳量又較高，還應避免在敏化溫度（500850C）內(nèi)釬焊。以防止因碳化鉻的析出而降低耐蝕性能。馬氏體不銹鋼的釬焊

15、溫度選擇要求更嚴，一種是要求釬焊溫度與淬火溫度相匹配，使釬焊工序與熱處理工序結(jié)合在一起；另一種是要求釬焊溫度低于回火溫度，以防止母材在釬焊過程中發(fā)生軟化。沉淀硬化不銹鋼的釬焊溫度選擇原則與馬氏體不銹鋼相同，即釬焊溫度必須與熱處理制度相匹配，以獲得最佳的力學性能。除上述兩個主要問題外，奧氏體不銹鋼釬焊時還有應力開裂傾向，尤其是采用銅鋅釬料釬焊更為明顯。為避免應力開裂發(fā)生，工件在釬焊前應進行消除應力退火，且在釬焊過程中應盡量使工件均勻受熱。2、釬焊材料（1）釬料根據(jù)不銹鋼焊件的使用要求，不銹鋼焊件常用的釬料有錫鉛釬料、銀基釬料、銅基釬料、錳基釬料、鎳基釬料及貴金屬釬料等。不銹鋼軟釬焊主要采用錫鉛釬

16、料，并以含錫量高為宜。因釬料的含錫量越高，其在不銹鋼上的潤濕性越好。幾種常用錫鉛釬料釬焊的lCrl8Ni9Ti不銹鋼接頭的抗剪強度列于表3中，由于接頭強度低，只用于釬焊承載不大的零件。表3錫鉛釬料釬焊的1Cr18Ni9Ti不銹鋼接頭的抗剪強度銀基釬料是釬焊不銹鋼最常用的釬料，其中銀銅鋅及銀銅鋅鎘釬料由于釬焊溫度的母材性能影響不大而應用最為廣泛。幾種常用銀基釬料釬焊的iCr18Ni9Ti不銹鋼接頭的強度列于表4中，銀基釬料釬焊的不銹鋼接頭很少用于強腐蝕性介質(zhì)中，接頭的工作溫度一般也不超過300C。釬焊不含鎳的不銹鋼時，為防止釬焊接頭在潮濕環(huán)境中發(fā)生腐蝕，應采用含鎳多的釬料，如B-Ag50CuZn

17、CdNi。釬焊馬氏體不銹鋼時，為防止母材發(fā)生軟化現(xiàn)象，應采用釬焊溫度不超過650C的釬料，如B-Ag40CuZnCd。保護氣氛中釬焊不銹鋼時，為去除表面上的氧化膜，可采用含鋰的自釬劑釬料，如B-Ag92CuLi和B-Ag72CuLi。真空中釬焊不銹鋼時，為使釬料在不含易蒸發(fā)的Zn、Cd等元素時仍具有較好的潤濕性，可選用含Mn、Ni、Rd等元素的銀釬料。表4銀基釬料釬焊的iCr18Ni9Ti不銹鋼接頭的強度用于不同鋼釬焊的銅基釬料主要的純銅、銅鎳和銅錳鈷釬料。純銅釬料主要用在氣體保護或真空條件下進行釬焊，不銹鋼接頭工作溫度不超過400C,但接頭抗氧化性不好。銅鎳釬料主要用于火焰釬焊和感應釬焊，所

18、釬焊的lCrl8Ni9Ti不銹鋼接頭的強度如表5所示?？梢娊宇^能與母材等強度，且工作溫度較高。銅錳鈷釬料主要用于保護氣氛中釬焊馬氏體不銹鋼，接頭強度和工作溫度可與用金基釬料釬焊的接頭相匹敵。如采用B-Cu58MnCo釬料釬焊的lCrl3不銹鋼接頭與用B-Au82Ni釬料釬焊的同種不銹鋼接頭，二者性能相當（見表6），但生產(chǎn)成本大大降低。表5高溫銅基釬料釬焊的1Cr18Ni9Ti不銹鋼接頭的抗剪強度表6lCrl3不銹鋼釬焊接頭的抗剪強度錳基釬料主要用于氣體保護釬焊，且要求氣體的純度較高。為避免母材的晶粒長大，宜選用釬焊溫度低于1150C的相應釬料。用錳基釬料釬焊的不銹鋼接頭可獲得滿意的釬焊效果，如

19、表7所示、接頭工作溫度可達600C。表7錳基釬料釬焊的lCr18Ni9Fi不銹鋼接頭的抗剪強度采用鎳基釬料釬焊不銹鋼時，接頭具有相當好的高溫性能。這種釬料一般用于氣體保護釬焊或真空釬焊。為了克服在接頭形成過程中釬縫內(nèi)產(chǎn)生較多脆性化合物而使接頭強度和塑性嚴重降低的問題，應盡量減小接頭間隙，保證釬料中易形成脆性相的元素充分擴散到母材中去。為防止釬焊溫度下因保溫時間過長而使母材晶粒長大現(xiàn)象的發(fā)生，可采取短時保溫并在焊后進行較低溫度（與釬焊溫度相比）擴散處理的工藝措施。釬焊不銹鋼所用的貴金屬釬料主要有金基釬料和含鈀釬料，其中最典型的是B-Au82Ni和B-Ag54CuPd、B-Au82Ni具有很好的潤

20、濕性。所釬焊的不銹鋼接頭具有很高的高溫強度和抗氧化性，最高工作溫度可達800C。B-Ag54CuPd具有與B-Au82Ni相似的特性，且價格較低，因而有取代B-Au82Ni的趨向。(2)釬劑和爐中氣氛不銹鋼的表面含有Cr2O3和TiO2等氧化物，必須采用活性強的釬劑才能將其去除。采用錫鉛釬料釬焊不銹鋼時，可配用的釬劑為磷酸水溶液或氧化鋅鹽酸溶液。磷酸水溶液的活性時間短，必須采用快速加熱的釬焊方法。采用銀基釬料釬焊不銹鋼時，可配用FB102、FB103或FB104釬劑。采用銅基釬料釬焊不銹鋼時，由于釬焊溫度較高，故采用FB105釬劑。爐中釬焊不銹鋼時，常采用真空氣氛或氫氣、氬氣、分解氨等保護氣氛

21、。真空釬焊時，要求真空壓力低于10-2Pa。保護氣氛中釬焊時，要求氣體的露點不高于-40C.如果氣體純度不夠或釬焊溫度不高，還可在氣氛中摻加少量的氣體釬劑，如三氟化硼等。2、釬焊技術(shù)不銹鋼在釬焊前必須進行更為嚴格的清理，以去除任何油脂和油膜，清理后最好立即進行釬焊。不銹鋼釬焊可以采用火焰、感應和爐中等加熱方法。爐中釬焊用的爐子必須具有良好的溫度控制系統(tǒng)(釬焊溫度的偏差要求6C)，并能快速冷卻。用氫氣作為保護氣體進行釬焊時，對氫氣的要求視釬焊溫度和母材成分而定，即釬焊溫度越低，母材越含有穩(wěn)定劑，要求氫氣的露點越低。例如對于1Cr13和Cr17Ni2t等馬氏體不銹鋼，在1000C下釬焊時要求氫氣的

22、露點低于-40C；對于不含穩(wěn)定劑的18-8型鉻鎳不銹鋼，在1150C釬焊時要求氫氣的露點低于25C；但對含鈦穩(wěn)定劑的lCrl8Ni9Ti不銹鋼，在1150C釬焊時的氫氣露點必須低于-40C。采用氬氣保護進行釬焊時，要求氬氣的純度更高。若在不銹鋼表面上度銅或鍍鎳，則可降低對保護氣體純度的要求。為了保證去除不銹鋼表面上的氧化膜，還可添加BF3氣體釬劑，也可采用含鋰或硼的自釬劑釬料。真空釬焊不銹鋼時，對真空度的要求視釬焊溫度而定。隨著釬焊溫度的提高，所需要的真空度可以降低。不銹鋼釬焊后的主要工序是清理殘余釬劑和殘余阻流劑，必要時進行釬焊后的熱處理。根據(jù)所采用的釬劑和釬焊方法，殘余釬劑可以用水沖洗、機

23、械清理或化學清理。如果采用研磨劑來清洗殘余釬劑或接頭附近加熱區(qū)域的氧化膜時，應使用砂子或其他非金屬細顆粒。馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼制造的零件，釬焊后需要按材料的特殊要求進行熱處理。用鎳鉻硼和鎳鉻硅釬料釬焊的不銹鋼接頭，釬焊后常常進行擴散熱處理，以降低對釬縫間隙的要求和改善接頭的組織與性能。五、鋁及鋁合金的釬焊1、釬焊性鋁及鋁合金的釬焊性是較差的，首要原因在于其表面上的氧化膜很難去除。鋁對氧的親和力很大，在表面上很容易形成一層致密而穩(wěn)定且熔點很高的氧化膜A1202,同時含鎂的鋁合金也會生成非常穩(wěn)定的氧化膜Mgo。它們會嚴重阻礙釬料的潤濕和鋪展。而且很難去除。釬焊中，只有采用合適的釬劑才能使釬

24、焊過程得以進行。其次，鋁及鋁合金釬焊的操作難度大。鋁及鋁合金的熔點與所用的硬釬料的熔點相差不大，釬焊時可選擇的溫度范圍很窄，溫度控制稍有不當就容易造成母材過熱甚至熔化，使釬焊過程難予進行。一些熱處理強化的鋁合金還會因釬焊加熱而引起過時效或退火等軟化現(xiàn)象，導致釬焊接頭性能降低?；鹧驸F焊時，因鋁合金在加熱中顏色不改變而不易判斷溫度的高低，這也增加了對操作者操作水平的要求。再者，鋁及鋁合金釬焊接頭的耐蝕性易受釬料和釬劑的影響。鋁及鋁合金的電極電位與釬料相差較大，使接頭的耐蝕性降低，尤其是對軟釬焊接頭的影響更為明顯。此外，鋁及鋁合金釬焊中采用的大部分釬劑都具有強烈的腐蝕性，即使釬焊后進行了清理，也不會

25、完全消除釬劑對接頭耐蝕性的影響。2、釬焊材料（1）釬料鋁及鋁合金的軟釬焊是不常應用的方法，因為軟釬焊中釬料與母材的成分及電極電位相差很大，易使接頭產(chǎn)生電化學腐蝕。軟釬焊主要采用鋅基釬料和錫鉛釬料，按使用溫度范圍可分為低溫軟釬料（150260C）、中溫軟釬料（260370C）和高溫軟釬料（370430C）。當采用錫鉛釬料并在鋁表面預先鍍銅或鍍鎳進行釬焊時，可防止接頭界面處產(chǎn)生腐蝕，從而提高接頭的耐蝕性。鋁及鋁合金的硬釬焊方法應用很廣，如濾波導、蒸發(fā)器、散熱器等部件大量采用硬釬焊方法。鋁及鋁合金的硬釬焊只能采用鋁基釬料，其中鋁硅釬料應用最廣，其具體采用范圍和所釬焊的接頭抗剪強度分別如表8和表9所示

26、。但這種釬料的熔點都接近于母材，因此釬焊時應嚴格而精確地控制加熱溫度，以免母材過熱甚至熔化。表8鋁及鋁合金用硬釬料的適用范圍表9鋁硅系釬料釬焊的鋁及鋁合金接頭的抗剪強度鋁硅釬料通常以粉末、膏狀、絲材或薄片等形式供應。在某些場合下，采用以鋁為芯體、以鋁硅釬料為復層的釬料復合板。這種釬料復合板通過液壓方法制成，并常作為釬焊組件的一個部件。釬焊時，復合板上的釬料熔化后，受毛細作用和重力作用而流布，填滿接頭間隙。（2）釬劑和保護氣體鋁及鋁合金軟釬焊時常以專用的軟釬劑進行去膜。與低溫軟釬料配用的是以三乙醇胺為基的有機釬劑，如FS204等。這種釬劑的優(yōu)點是對母材的腐蝕作用很小，但釬劑作用時會產(chǎn)生大量的氣體

27、，影響釬料的潤濕和填縫。與中溫和高溫軟釬料配用的是以氯化鋅為基的反應釬劑，如FS203、FS220A等。反應釬劑具有強烈的腐蝕性，其殘渣必須在釬焊后清除干凈。鋁及鋁合金的硬釬焊目前仍然以釬劑去膜為主，所采用的釬劑包括氯化物基釬劑和氟化物基釬劑。氯化物基釬劑去氧化膜能力強，流動性好，但對母材的腐蝕作用大，釬焊后必須徹底清除其殘渣。氟化物基釬劑是一種新型釬劑，其去膜效果好，而且對母材無腐蝕作用：但其熔點高，熱穩(wěn)定性差，只能配合鋁硅釬料使用。鋁及鋁合金硬釬焊時，常采用真空、中性或惰性氣氛。當采用真空釬焊時，真空度一般應達到10-3Pa的數(shù)量級。當采用氮氣或氬氣保護時，其純度要很高，露點必須低于-40

28、C.3、釬焊技術(shù)鋁及鋁合金的釬焊對工件表面的清潔有較高的要求。要獲得良好的質(zhì)量，必須在釬焊前去除表面的油污和氧化膜。去除表面油污可用溫度為6070C的Na2C03水溶液清洗510min,再用清水漂凈；去除表面氧化膜可用溫度為2040C的NaOH水溶液浸蝕24min，再用熱水洗凈；去除表面油污和氧化膜后的工件，再用HN03水溶液光澤處理25min，再在流水中洗凈并最后風干。以過這些方法處理后的工件勿用手摸或沾染其他污物，并在68h內(nèi)進行釬焊，在可能的條件下最好立即釬焊。鋁及鋁合金的軟釬焊方法主要用火焰釬焊、烙鐵釬焊和爐中釬焊等。這些方法在釬焊時一般都采用釬劑，并對加熱溫度和保溫時間有嚴格要求?；?/p>

29、焰釬焊和烙鐵釬焊時，應避免熱源直接加熱釬劑以防釬劑過熱失效。由于鋁能溶于含鋅量高的軟釬料中，因而接頭一旦形成就應停止加熱，以免發(fā)生母材溶蝕。在某些情況下，鋁及鋁合金的軟釬焊有時不采用釬劑，而是借助超聲波或刮擦方法進行去膜。利用刮擦去膜進行釬焊時，先將工件加熱到釬焊溫度，然后用釬料棒的端部（或刮擦工具）刮擦工件的釬焊部位，在破除表面氧化膜的同時，釬料端部熔化并潤濕母材。鋁及鋁合金的硬釬焊方法主要有火焰釬燭、爐中釬焊、浸沾釬焊、真空釬焊及氣體保護釬焊等。火焰釬焊多用于小型工件和單件生產(chǎn)。為避免使用氧乙炔焰時因乙炔中的雜質(zhì)同釬劑接觸使釬劑失效，以使用汽油壓縮空氣火焰為宜，并使火焰具有輕微的還原性，以

30、防母材氧化。具體釬焊時，可預先將釬劑、釬料放置于被釬焊處，與工件同時加熱；也可先將工件加熱到釬焊溫度，然后將蘸有釬劑的釬料送到釬焊部位；待釬劑與釬料熔化后，視釬料均勻填縫后，慢慢撤去加熱火焰?？諝鉅t中釬焊鋁及鋁合金時，一般應預置釬料，并將釬劑熔解在蒸餾水中，配成濃度為50%75%的稠溶液，再涂覆或噴射在釬焊面上，也可將適量的粉末釬劑覆蓋于釬料及釬焊面處，然后將裝配好的焊件放到爐中再進行加熱釬焊。為防止母材過熱甚至熔化，必須嚴格控制加熱溫度。鋁及鋁合金的浸沾釬焊一般采用膏狀或箔狀釬料。裝配好的工件就在釬焊前進行預熱，使其溫度接近釬焊溫度，然后浸入釬劑中釬焊，釬焊時，要嚴格控制釬焊溫度及釬焊時間。

31、溫度過高，母材易于溶蝕，釬料易于流失；溫度過低，釬料熔化不夠，釬著率降低。釬焊溫度應根據(jù)母材的種類和尺寸、釬料的成分和熔點等具體情況而定，一般介于釬料液相線溫度和母材固相線溫度之間。工件在釬劑槽中的浸沾時間必須保證釬料能充分熔化和流動，擔時間不宜過長。否則，釬料中的硅元素可能擴散到母材金屬中去，使近縫區(qū)的母材變脆。鋁及鋁合金的真空釬焊常采用金屬操作活性劑，以使鋁的表面氧化膜變質(zhì)，保證釬料的潤濕和鋪展。鎂可以以顆粒形式直接放在工件上使用，或以蒸氣形式引入到釬焊區(qū)內(nèi)，也可以將鎂作為合金元素加入到鋁硅釬料中。對于結(jié)構(gòu)復雜的工件，為了保證鎂蒸氣對母材的充分作用以改善釬焊質(zhì)量，常采取局部屏蔽的工藝措施，

32、即先將工件放入不銹鋼盒(通稱工藝盒)內(nèi)，然后置于真空爐中加熱釬焊。真空釬焊的鋁及鋁合金接頭，表面光潔，釬縫致密，釬焊后不需進行清洗；但真空釬焊設(shè)備費用高，鎂蒸氣對爐子污染嚴重，需要經(jīng)常清理維護。在中性或惰性氣氛中釬焊鋁及鋁合金時，可采用鎂活化劑去膜，也可采用釬劑去膜。采用鎂活化劑去膜時，所需的鎂量遠比真空釬焊低，一般w(Mg)在0.2%0.5%左右，含鎂量高時反而使接頭質(zhì)量降低。采用氟化物釬劑配合氮氣保護的Nocolok釬焊法是近年來迅速發(fā)展的一種新方法。由于氟化物釬劑的殘渣不吸潮，對鋁沒有腐蝕性，因此可省略釬焊后清除釬劑殘渣的工序。在氮氣保護下，只需涂敷較少數(shù)量的氟化物釬劑，釬料就能很好地潤

33、濕母材，易于獲得高質(zhì)量的釬焊接頭。目前，這種Nocolok釬焊法已用于鋁散熱器等組件的批量生產(chǎn)中。采用除氟化物釬劑之外的釬劑釬焊的鋁及鋁合金，釬焊后必須徹底清除釬劑殘渣。鋁用有機釬劑的殘渣，可用甲醇、三氯乙烯之類的有機溶液洗滌，再用氫氧化鈉水溶液中和處理，最后用熱水和冷水洗凈。氯化物是鋁用硬釬劑殘渣的清除可按下述方法進行；先在6080C的熱水中浸泡lOmin,用毛刷仔細清洗釬縫上的殘渣，并用冷水清洗；再在體積分數(shù)為15%的硝酸水溶液中浸泡30min,最后用冷水沖洗干凈。六、銅及銅合金的釬焊1、釬焊材料（1）幾種常用軟釬料用于銅及黃銅軟釬焊的接著強度如表10所示。表10銅及黃銅軟釬焊接頭的強度用

34、錫鉛釬料釬焊銅時，可選松香酒精溶液或活性松香和ZnCl2+Nh4Cl水溶液等無腐蝕性釬劑,后者還可用于黃銅、青銅和鈹青銅的釬焊。釬焊鋁黃銅、鋁青銅和硅黃銅時，釬劑可為氯化鋅鹽酸溶液。釬焊錳白銅時，針劑可選磷酸溶液。用鉛基釬料釬焊時可用氯化鋅水溶液作為釬劑，用鎘基釬料釬焊時可采用FS205釬劑。（2）硬釬焊用釬料及釬劑硬釬焊銅時，可以采用銀基釬料和銅磷釬料。銀基釬料的熔點適中，工藝性好，并具有良好的力學性能和導電導熱性能，是應用最廣的硬釬料。對于要求導電性能高的工件，應選含銀量高的B-Ag70CuZn釬料。真空釬焊或保護氣氛爐中釬焊，應選用不含揮發(fā)元素的B-Ag50Cu、B-Ag60CuSn等釬

35、料。含銀量較低的釬料，價格便宜，釬焊溫度高，釬焊接頭的韌性較差，主要用于釬焊要求較低的銅及銅合金。銅磷和銅磷銀釬料只能用于銅及其銅合金的硬釬焊，其中B-Cu93P具有良好的流動性，用于機電、儀表和制造工業(yè)中不受沖擊載荷零件的釬焊，最適宜的間隙為0.0030.005mm，銅磷銀釬料（如B-Cu70Pag）的韌性和導電性能都比銅磷釬料好，主要用于高導電要求的電氣接頭。幾種常用硬釬料用于銅及黃銅硬釬焊的接頭性能如表11所示。表11銅及黃銅硬釬焊接頭的性能七、活性金屬的釬焊1、釬焊材料（1）鈦及基合金很少用軟釬料釬焊，硬釬焊所用的釬料主要有銀基、鋁基、鈦基或鈦鋯基3大類。銀基釬料主要用于工作溫度小于5

36、40C的構(gòu)件。使用純銀釬料的接頭強度低，容易產(chǎn)生裂紋，接頭的抗腐蝕性及抗氧化性較差。Ag-Cu釬料的釬焊溫度比銀低，但潤濕性隨Cu含量的增加而下降。含有少量Li的Ag-Cu釬料，可以改善潤濕性和提高釬料與母材的合金化程度。Ag-Li釬料具有熔點低、還原性強等特點，適用于保護氣氛中釬焊鈦及鈦合金，但真空釬焊會因Li的蒸發(fā)而對爐子造成污染。Ag-5Al-（0.51.0）Mn釬料是鈦合金薄壁構(gòu)件的優(yōu)選釬料，釬焊接頭的抗氧化和抗腐蝕性能好。采用銀基釬料釬焊的鈦及鈦合金接頭的抗剪強度如表12所示。表12鈦及鈦合金的釬焊工藝參數(shù)及接頭強度鋁基釬料的釬焊溫度低，不會引起鈦合金發(fā)生“相轉(zhuǎn)變，降低了對釬焊類夾具

37、材料和結(jié)構(gòu)的選擇要求。這種釬料與母材的相互作用程度低，溶解和擴散也不明顯，但釬料的塑性好，容易將釬料和母材軋制在一起，故非常適宜釬焊鈦合金散熱器、蜂窩結(jié)構(gòu)和層板結(jié)構(gòu)。鈦基或鈦鋯基釬劑一般都含有Cu、Ni等元素，它們在釬焊時能快速擴散到基體中而與鈦反應，造成基體的溶蝕和形成脆性層，因此釬焊時應嚴格控制釬焊溫度和保溫時間，盡可能不用于薄壁結(jié)構(gòu)的釬焊。B-Ti48Zr48Be是典型的鈦鋯釬料。它對鈦有良好的潤濕性，釬焊時母材無晶粒長大傾向。(2)鋯及基合金釬焊用釬料鋯及基合金用釬焊主要有B-Zr50Ag50、B-Zr76Sn24、B-Zr95Be5等，廣泛地應用于核動力反應堆的鋯合金管道的釬焊。(3

38、)釬劑和保護氣氛鈦、鋯及基合金在真空和惰性氣氛(氦、氬)中可獲得滿意的結(jié)果。氬氣保護釬焊應使用高純氬，露點必須是-54C或更低?；鹧驸F焊時必須采用含有金屬Na、K、Li的氟化物和氯化物的特殊釬劑。2、釬焊技術(shù)釬焊前必須徹底清理表面，進行脫脂和去除氧化膜。厚氧化膜應當采用機械法、噴砂法或熔融鹽浴法去除。薄氧化膜可在含20%40%硝酸和2%氫氟酸溶液中消除。Ti、Zr及其合金在釬焊加熱時不允許接頭表面同空氣接觸，可在真空或惰性氣體保護下進行釬焊，可以采用高頻感應加熱或保護中加熱等方法。小型對稱零件最好采用感應加熱的方法，而對于大型復雜組件，則采用爐中釬焊比較有利。用于Ti、Zr及其合金釬焊的加熱元

39、件最好選擇Ni-Cr、W、Mo、Ta等材料，不能使用以祼露石墨為加熱元件的設(shè)備，以免造成碳污染。釬焊夾具應選用高溫強度好、熱膨脹系數(shù)與Ti或Zr相近、并與基體金屬反應性小的材料。八、難熔金屬的釬焊1、釬料凡溫度低于3000C的各種釬料均可用于W的釬焊，其中400C以下使用的構(gòu)件可選用銅基或銀基釬料；在400900C之間使用的構(gòu)件通常選用金基、錳基、猛基、鈀基或鉆基釬料；高于1000C使用的構(gòu)件，多采用純金屬Nb、Ta、Ni、Pt、Pd、Mo等釬料。鉑基釬料釬焊后的構(gòu)件，基工作溫度已經(jīng)達到2150C。如果在釬焊后進行1080C的擴散處理，則最高工作溫度可達3038C。釬焊W的釬料大多數(shù)都可以用于

40、Mo的釬焊，其中400C以下工作的Mo構(gòu)件可選用銅基或銀基釬料；400650C之間工作的電子器件及非結(jié)構(gòu)件，可以使用Cu-Ag、Au-Ni、Pd-Ni或Cu-Ni等釬料；更高溫度下工作的構(gòu)件可采用鈦基或其他高熔點的純金屬釬料，應注意的是，一般不推薦使用錳基、鈷基和鎳基釬料，以避免在釬縫中形成脆性金屬間化合物。Ta或Nb構(gòu)件在1000C以下使用時，可以選用銅基、錳基、鉆基、鈦基、鎳基、金基及鈀基針劑，其中Cu-Au、Au-Ni、Pd-Ni、Pt-Au_Ni、Cu-Sn釬料對Ta和Nb的潤濕性及釬縫成型好，接頭強度也比較高。由于銀基釬料有使釬焊金屬變脆的傾向，應盡可能避免使用。在10001300C

41、之間使用的構(gòu)件，釬料應選用與它們形成無限固液體的純金屬Ti、V、Zr或以這些金屬為基的合金。使用溫度更咼時，可選用含Hf的釬料。W、Mo、Ta、Nb高溫釬焊用釬料見表13。表13難熔金屬高溫釬焊用釬料2、釬焊技術(shù)釬焊前要求特別仔細地消除難熔金屬表面的氧化物，可以采用機械打磨、噴砂、超聲波清洗，也可以進行化學清洗。完成清理工序之后要立即進行釬焊。由于W的固有脆性，在構(gòu)件組裝操作中應小心處理W零件以免碰斷。為了防止形成脆性的碳化鎢，應避免W與石墨直接接觸。由于焊前加工或焊接而產(chǎn)生的預應力，應在焊前予以消除。W在溫度升高時極易氧化，釬焊時要求真空度要足夠高，在10001400C的溫度范圍內(nèi)進行釬焊時

42、，真空度不能低于8X10-3Pa。為了提高接頭的再熔化溫度和使用溫度可把釬焊過程和焊后的擴散處理結(jié)合起來，例如用B-Ni68Cr20Sil0Fel釬料在1180C下釬焊W,焊后經(jīng)1070C/4h、1200C/3.5h和1300C/2h的三次擴散處理后，釬焊接頭的使用溫度可達2200C以上。Mo在釬焊接頭裝配時，應考慮熱膨脹系數(shù)小這一特點，接頭間隙選在0.050.13mm范圍內(nèi)為宜。如果使用夾具，要選擇熱膨脹系數(shù)小的材料。火焰釬焊、受控氣氛爐、真空爐、感應加熱爐和電阻加熱超過再結(jié)晶溫度或由于釬料元素的擴散使再結(jié)晶溫度降低，都會Mo民生再結(jié)晶。因此，釬焊溫度接近再結(jié)盟晶溫度時，釬焊時間越短越好。在

43、Mo的再結(jié)晶溫度以上釬焊時，一定要控制釬焊時間和冷卻速率，避免冷卻過快引起開裂。用氧乙炔火焰釬焊時，使用混合釬劑較理想，即工業(yè)硼酸鹽或銀釬焊用釬劑加含有氟化鈣的高溫釬劑，可以獲得良好的保護。其方法是首先在Mo表面涂覆一層銀釬焊用釬劑，然后涂覆高溫釬劑，銀釬焊用釬劑在較低的溫度范圍內(nèi)具有活性，而高溫釬劑的活性溫度可達到1427C。Ta或Nb構(gòu)件最好在真空下進行釬焊，且真空度不低于1.33X10-2Pa.如果在惰性氣體保護下進行釬焊，必須嚴格清除一氧化碳、氨、氮和二氧化碳等氣體雜質(zhì)。在空氣中進行釬焊或電阻釬焊時，應采用特種釬料，配以合適的釬劑。為防止高溫下Ta或Nb與氧接觸，可在表面鍍一層金屬銅或

44、鎳，并進行相應的擴散退火處理。九、陶瓷和金屬的釬焊1、釬焊性陶瓷與陶瓷、陶瓷與金屬構(gòu)件的釬焊比較困難，大多數(shù)釬料在陶瓷表面形成球狀，很少或根本不產(chǎn)生潤濕。能夠潤濕陶瓷的釬料，釬焊時接合界面易形成多種脆性化合物(如碳化物、硅化物及三元或多元化合物)，這些化合物的存在影響了接頭的力學性能。此外，由于陶瓷、金屬與釬料三者之間的熱膨脹系數(shù)差異大，從釬焊溫度冷卻到室溫后，接頭會存在殘余應力并有可能引起接頭開裂。在普通釬料的基礎(chǔ)上添加活性金屬元素制成活性釬料，可以改善釬料在陶瓷表面的潤濕；采用低溫、短時釬焊可以減輕界面反應的影響；設(shè)計合適的接頭形式，使用單層或多層金屬作中間層，可以減小接頭的熱應力。2、釬

45、料陶瓷與金屬連接多在真空爐或氫氣、氬氣爐中進行。真空電子器件封接用釬料除具有一般特性外，還應有一些特殊要求。例如釬料不宜含有產(chǎn)生高蒸氣壓的元素，以免引起器件電介質(zhì)漏電和陰極中毒等現(xiàn)象發(fā)生。一般規(guī)定器件工作時，釬料的蒸氣壓不超過10-3Pa，所含高蒸氣壓雜質(zhì)不超過0.002%0.005%;釬料的W(o)不超過0.001%,以免在氫氣中釬焊時生成水氣，引起熔融釬料金屬的飛濺；此外，還要求釬料必須清潔，不得有表面氧化物。陶瓷金屬化后再進行釬焊時，可使用銅、基、銀-銅、金-銅等合金釬料。陶瓷與金屬直接釬焊時，應選含有活性元素Ti、Zr的釬料。其中二元系釬料以Ti-Cu、Ti-Ni為主，可在1100C范

46、圍內(nèi)使用。在三元系釬料中，最常用的是Ag-Cu-Ti(W)(Ti)低于5%)釬料，可用于各類陶瓷與金屬的直接釬焊。該三元系釬料可以采用箔片、粉狀或Ag-Cu共晶釬料片配合Ti粉使用。B-Ti49Be2釬料具有與不銹鋼相近的耐腐蝕性，并且蒸氣壓較低，在防氧化、防泄漏的真空密封接頭中可優(yōu)先選用。在Ti-V-Cr系釬料中，W(V)為30%時熔化溫度最低(1620C),Cr的加入能有效縮小熔化溫度范圍。不含Cr的B-Ti47.5Ta5釬料，已用于氧化鋁和氧化鎂的直接釬焊，其接頭可在1000C的環(huán)境溫度下工作。陶瓷與金屬直接連接的活性釬劑如表14所示。表14陶瓷與金屬釬焊用活性釬料2、釬焊技術(shù)經(jīng)過預先金

47、屬化處理的陶瓷可以在高純度的惰性氣體、氫氣或真空環(huán)境中進行釬焊。不經(jīng)過金屬化的陶瓷直接釬焊時，一般應選用真空釬焊。通用釬焊工藝陶瓷與金屬釬焊的通用工藝可分為表面清洗、涂膏、陶瓷表面金屬化、鍍鎳、釬焊及焊后檢驗7個工藝過程。表面清洗是為了除去母材表面的油污、汗跡和氧化膜等。金屬零件和釬料先去油，再酸洗或堿洗去氧化膜，經(jīng)流動水沖洗并烘干。對要求高的零件應在真空爐或氫氣爐中(也可用離子轟擊的方法)用適當?shù)臏囟群蜁r間進行熱處理，以凈化零件表面。清洗后的零件不得再與有油污的物體或祼手接觸，應立即進入下道工序或放入干燥器內(nèi)，不能長時間暴露在空氣中。陶瓷件應采用丙酮加超聲清洗，再用流動水沖洗，最后用去離子水

48、煮沸2次，每次煮沸15min.涂膏是陶瓷金屬化的一個重要工序，涂敷時用毛筆或涂膏機涂于需要金屬化的陶瓷表面上，涂層厚度一般為3060mm，膏劑一般由粒度約為l5um的純金屬粉末（有時還添加適當?shù)慕饘傺趸铮┖陀袡C粘接劑調(diào)成。將涂好膏的陶瓷件送入氫氣爐中，用濕氫或裂化氨在13001500C溫度下燒結(jié)3060min。對于涂氫化物的陶瓷件，應加熱到900C左右，使氫化物分解，與純金屬或殘留在陶瓷表面的鈦（或鋯）發(fā)生反應在陶瓷表面上獲得金屬涂層。對于Mo-Mn金屬化層，為了使其與釬料潤濕，還必須電鍍1.45um的鎳層或涂一層鎳粉，如果釬焊溫度低于1000C，則鎳層還需經(jīng)在氫氣爐中進行預燒結(jié)，燒結(jié)溫度和

49、時間為1000C/1520min。處理好的陶瓷是金屬件，用不銹鋼或石墨、陶瓷模具裝配成整體、在接縫處裝上釬料，并在整個操作過程中保持工件清潔，不得用祼手觸摸。在通氬氣、氫氣爐或者真空爐中進行釬焊，釬焊溫度視釬料而定，為防止陶瓷件開裂，降溫速度不得過快。此外，釬焊還可以施加一定的壓力（約0.490.98MPa）。釬焊后的焊件除進行表面質(zhì)量檢驗外，還應進行熱沖擊及力學性能檢驗，真空器件用的封接件還必須按有關(guān)規(guī)定進行檢漏試驗。（2）直接釬焊直接（活性金屬法）釬焊時，首先將陶瓷及金屬被焊件進行表面清洗，然后進行裝配。為避免構(gòu)件材料因熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生裂紋，可在焊件之間旋轉(zhuǎn)緩沖層（一層或多層金屬片），

50、應盡可能將釬料夾置在兩個被焊件之間或放置在利用釬料填充間隙的位置，然后象普通真空釬焊一樣進行釬焊。使用Ag-Cu-Ti釬料進行直接釬焊的，應采用真空釬焊的方法。當爐內(nèi)的真空度達2.7X10-3Pa時開始加熱，此時可快速升溫；當溫度接近釬料熔點時應緩慢升溫，以使焊件各部分的溫度趨于一致；待釬料熔化時，快速升溫到釬焊溫度，保溫時間35min;冷卻時，在700C以前應緩慢降溫，700C以后可隨爐自然冷卻。Ti-Cu活性釬料直接釬焊時，釬料的形式可以采用Cu箔加Ti粉或Cu零件加Ti箔，也可以在陶瓷表面涂上Ti粉再加Cu箔。釬焊前所有的金屬零件都要真空除氣，無氧銅除氣的溫度為750800C,Ti，Nb

51、,Ta等要求在900C除氣15min，此時真空度應不低于6.7X10-3Pa。釬焊時將待焊組件裝配在夾具內(nèi)，在真空爐中加熱到9001120C之間，保溫時間為25min。在整個釬焊過程中，真空度不得低于6.7X10-3Pa。Ti-Ni法的釬焊工藝與Ti-Cu法相似，釬焊溫度為90010C。（3）氧化物釬焊法氧化物釬焊法是利用氧化物釬料熔化后形成玻璃相，向陶瓷滲透并潤濕金屬表面而實現(xiàn)可靠連接的方法，可以進行陶瓷與陶瓷、陶瓷與金屬的連接。氧化物釬料的成分主要是AL203、CaO、BaO、MgO，加入B203、Y203、Ta203等可以得到各種熔點和線膨脹系數(shù)的釬料，此外，以CaF2和NaF為主要成分

52、的氟化物釬料也可以用來連接陶瓷和金屬，能獲得高強度、高耐熱性的接頭。十、其他材料的釬焊1、貴金屬觸點的釬焊貴金屬主要是指Au、Ag、Pd、Pt等材料，它們具有良好的導電性、導熱性、抗腐蝕性和高的熔化溫度，在電器設(shè)備中廣泛用于制造開啟與閉合電路元件。1）釬焊特點貴金屬作為觸點材料，其共同特點是釬焊面積小，要求釬縫金屬抗沖擊性能好、強度高、具有一定的抗氧化性能，并能經(jīng)受電弧侵襲，但又不改變觸頭材料的特性和元件的電性能。由于觸點釬焊面積受限制，不允許釬料溢流，應嚴格控制釬焊工藝參數(shù)。大多數(shù)的加熱方法都可以用來釬焊貴金屬及其貴金屬觸點。火焰釬焊常用于較大的觸點組件；感應釬焊適用于大批量生產(chǎn)，用普通的電

53、阻焊機可以進行電阻釬焊，但應選用較小的電流和較長的釬焊時間，可以使用碳塊作電極。當同時需要釬焊大量的觸點組件或者在一個組件上釬焊多個觸點時，可采用爐中釬焊。貴金屬在大氣中用普通方法進行釬焊，獲得的接頭質(zhì)量較差，真空釬焊則能獲得高質(zhì)量的接頭，而且材料本身性能不會受到任何影響。（2）釬料選擇釬焊金及其合金觸頭主要使用銀基和銅基釬料，既保證了釬縫的導電性能，又易于潤濕。如果能滿足接頭導電性要求，可以使用含Ni、Pd、Pt等元素的釬料，也可以使用釬焊鎳、鉆合金并有良好抗氧化性能的釬料，如選用Ag-Cu-Ti釬料，釬焊溫度不得高于1000C.銀表面生成的氧化銀不大穩(wěn)定，很容易進行釬焊。銀的軟釬焊可采用錫

54、鉛釬料配以氯化鋅水溶液或松香作釬劑。硬釬焊時，常采用銀釬料，以硼砂、硼酸或它們的混合物作釬劑。真空釬焊銀及其銀合金觸頭時，主要選用銀基釬料，如B-Ag61Culn、B-Ag59Cu5n、B-Ag72Cu等。釬焊鈀觸頭，可選用容易形成固溶體的金基、鎳基釬料，也可以用銀基、銅基或錳基釬料。釬焊鉑及其鉑合金觸頭，廣泛使用銀基。銅基、金基或鈀基釬料。選用B-An70Pt30釬料，即不改變鉑的顏色，又能有效地提高釬縫重熔溫度，增加釬縫的強度和硬度。如果要將鉑觸頭直接釬焊在可伐合金上，可選用B-Ti49Cu49Be2釬料。在非腐蝕介質(zhì)中工作溫度不超過400C的鉑觸頭，應優(yōu)先選用成本低、工藝性能好的無氧純銅

55、釬料。（3）釬焊工藝釬焊前，應對焊件特別是觸點組件進行檢查，從薄板上沖出或從板條上剪下的觸點不得因沖、剪而變形。用頂鍛、精壓、鍛造成形的觸點的釬焊表面必須平直，以保證與支座的平直表面接觸良好。待焊件的曲面或任意半徑的表面必須配合一致，以保證釬焊時有適當?shù)拿氉饔谩８鞣N觸頭釬焊前都要采用化學或機械方法去除焊件表面的氧化膜，并用汽油或酒精仔細清洗焊件表面，以清除表面油污、油脂、灰塵以及妨礙潤濕和流動的污物。對于小型焊件，選用粘接劑預定位，保證在裝爐、裝釬料等搬運過程中不移位，所使用的粘接劑不應對釬焊帶來危害。對于大型焊件或?qū)Ｓ糜|頭，裝配定位一定通過帶有凸臺或凹槽的夾具，使焊件處于穩(wěn)定狀態(tài)。由于貴金

56、屬材料導熱性好，加熱速率應根據(jù)材料類型而定，冷卻時要適當控制速率，以使釬焊接頭應力均勻；加熱方法應能使被焊零件同時達到釬焊溫度。對于較小的貴金屬觸點，應避免直接加熱，可利用其他零件進行傳導加熱。觸點上應施加一定的壓力，使釬料在熔化和流動時觸點固定不變。為了保持觸點支座或支承件應有的剛性，應避免它們退火，可把加熱局限在釬焊面區(qū)域內(nèi)，例如調(diào)節(jié)火焰釬焊、感應釬焊或電阻釬焊時的位置。此外，為了避免釬料溶解貴金屬，可采取控制釬料的數(shù)量、避免過分加熱、限制釬焊溫度下的釬焊時間、以及使熱量均勻分布等措施。2、高溫合金的釬焊（1）釬焊特點高溫合金可分為鎳基、鐵基和鈷基3大類，它們在高溫下具有較好的力學性能、抗

57、氧化性和抗腐蝕性。實際生產(chǎn)中應用最多的是鎳基合金。高溫合金含有較多的Cr,加熱時表面形成難以去除的Cr203氧化膜。鎳基高溫合金均含有Al和Ti,加熱時極易氧化。因此，防止或減少高溫合金加熱時的氧化及去除其氧化膜是釬焊時的首要問題。由于釬劑中的硼砂或硼酸在釬焊溫度下能使母材產(chǎn)生溶蝕,發(fā)生反應后析出的硼能滲入母材造成晶間滲入。對于Al、Ti含量高的鑄造鎳基合金，釬焊時要保證熱態(tài)的真空度不低于10-210-3Pa，以免合金表面在加熱時發(fā)生氧化。對固溶強化和沉淀強化的鎳基合金，釬焊溫度應盡量選擇與固溶處理的加熱溫度相一致，以保證合金元素的充分溶解。釬焊溫度過低，合金元素不能完全溶解；釬焊溫度過高，母

58、材晶粒長大，即使焊后進行熱處理也無法恢復材料的性能。鑄造基合金的固溶溫度都較高，一般不會因釬焊溫度過高而影響材料性能。一些鎳基高溫合金，特別是沉淀強化合金有應力開裂的傾向，釬焊前必須充分去除加工過程中形成的應力，釬焊時應盡量減小熱應力。（2）釬焊材料鎳基合金可采用銀基、純銅、鎳基及活性釬料進行釬焊。當接頭的我作溫度不高時，可采用銀基材料。銀基釬料的種類很多，為減小釬焊加熱時的內(nèi)應力，最好選用熔化溫度低的釬料。用銀基釬料釬焊時可選用FB101釬劑，釬焊含鋁最高的沉淀強化高溫合金時，應用FB102釬劑，并添加10%20%的硅氟酸鈉或鋁用釬劑（如FB201等）。當釬焊溫度超過900C時，應選用FB1

59、05釬劑。在真空或保護氣氛中釬焊時，可選用純銅作釬料，釬焊溫度為11001150C，接頭不會產(chǎn)生應力開裂現(xiàn)象，但工作溫度不能超過400C。鎳基釬料具有很好的高溫性能，釬焊時不發(fā)生應力開裂現(xiàn)象，是高溫合金最常用的釬料。鎳基釬料中主要的合金元素是Cr、Si、B,少量釬料還含有Fe、W等。B-Ni68CrWB釬料與Ni-Cr-Si-B相比，可減少B對母材的晶間滲出入，增大熔化溫度間隔，是釬焊高溫工作部件和渦輪葉片的釬料。但含W釬料的流動性變差，接頭間隙不易控制。活性擴散釬焊釬料不含有Si元素，具有極好的抗氧化性和抗硫化性。釬焊溫度可在11501218C之間根據(jù)釬料種類進行選擇，釬焊后經(jīng)1066C擴散

60、處理，可獲得與母材性能一致的釬焊接頭。（3）釬焊工藝鎳基合金可采用保護氣氛爐中釬焊、真空釬焊和瞬態(tài)液相連接。釬焊前都必須采用砂紙打磨、氈輪拋光、丙酮擦洗及化學清洗等方法脫脂及去除表面的氧化物。選擇釬焊工藝參數(shù)時，應注意加熱溫度不宜過高，釬焊時間要短，以免釬劑與母材發(fā)生強烈的化學反應。為防止母材列裂，經(jīng)冷加工的零件焊前應進行去應力處理，焊接加熱應盡可能均勻，對沉淀強化的高溫合金，應先將零件進行固溶化處理，然后在稍高于時效強化處理的溫度下進行釬焊，最后再進行時效處理。1）保護氣氛爐中釬焊保護氣氛爐中釬焊對保護氣體的純度要求很高，對于W（Al）、W（Ti）小于0.5%的高溫合金，使用氫氣或氬氣時，要