釬焊工藝手冊(cè)

PAGE1PAGE22NOCOLOK釬劑釬焊技術(shù)手冊(cè)蘇威氟及衍生物有限公司保密協(xié)議本手冊(cè)包括內(nèi)部所收錄的資料，屬于蘇威氟及衍生物有限公司專有并對(duì)外保密。在沒有得到蘇威氟及衍生物有限公司的明確書面許可，本手冊(cè)的使用者不得復(fù)制，復(fù)印或轉(zhuǎn)述（轉(zhuǎn)載）全部或部分的內(nèi)容，也不能以任何的形式提供給任何的第三方。在蘇威氟及衍生物有限公司的要求下，使用者必須馬上歸還本手冊(cè)。 P．4第1節(jié)介紹P．7第3節(jié)重要的生產(chǎn)控制步驟及特性P．541-1目的P．7i.）裝配間隙P．541-2歷史回顧P．8ii.）夾具P．56iii.）釬料金屬的控制P．62第2節(jié)釬焊工藝P．9iv.）釬焊修復(fù)P．712-1導(dǎo)言P．9v.）釬焊后釬劑殘余物特性P．722-2工藝回顧P．10a.）殘余物厚度P．722-3釬劑的任務(wù)P．12b.）硬度P．722-4釬劑的種類P．13c.）附著性P．722-5鋁合金P．14d.）濕潤(rùn)性P．72i.）概述P．14e.）抗腐蝕性P．73ii.）合金添加成分的影響P．18f.）可溶性P．73a.）鎂P．18g.）釬焊后氣味P．73b.）鋅P．19h.）釬焊后處理P．73c.）硅P．19vi..）釬劑殘余物對(duì)冷卻器的影響P．75d.）其它添加的合金成分P．19vii.）釬劑殘余物對(duì)制冷劑的影響P．752-6清洗部件（濕潤(rùn)性）P．20viii.）釬劑殘余物對(duì)壓縮機(jī)油穩(wěn)定性的影響P．76i.）堿性溶液清洗P．21第4節(jié)腐蝕P．77ii.）化學(xué)清洗P．22i.）加速腐蝕試驗(yàn)P．77iii.）加熱清洗P．23ii.）腐蝕保護(hù)P．77iv.）釬劑懸浮液中表面活性劑的添加P．24第5節(jié)環(huán)保細(xì)則P．822-7釬劑的添加P．25i.）概述P．25第6節(jié)金相學(xué)技術(shù)P．83ii.）釬劑懸浮液的準(zhǔn)備P．256-1樣品鑲嵌P．83iii.）釬劑附著量P．286-2打磨和拋光P．84iv.）釬劑懸浮液使用概述P．296-3鋁合金的浸蝕P．85v.）其它釬劑添加技術(shù)P．30i.）顯微結(jié)構(gòu)的常規(guī)浸蝕P．852-8干燥/脫水P．32ii.）決定晶粒尺寸的浸蝕P．852-9釬焊P．34a.）放大檢驗(yàn)P．85i.）爐中釬焊P．34b.）顯微檢驗(yàn)P．86a.）可控氣氛（CAB）隧道爐P．36b.）強(qiáng)制對(duì)流爐P．41第7節(jié)保健與安全P．87c.）間歇爐P．427-1概述P．87ii.）火焰焊接P．437-2NOCOLOK釬劑警示標(biāo)志P．88a.）手工火焰焊接P．447-3蘇威NOCOLOK釬劑安全數(shù)據(jù)表P．88b.）使用轉(zhuǎn)盤和傳送帶進(jìn)行火焰焊接P．52iii.）感應(yīng)焊接P．53第8節(jié)參考文獻(xiàn)P．89P．7第1節(jié)：介紹1-1：目的該手冊(cè)就NOCOLOK釬劑釬焊工藝提供了實(shí)踐指引以及基本信息。在1978年末發(fā)展起來的工藝的基礎(chǔ)上，該種簡(jiǎn)單的無腐蝕焊劑，NOCOLOK釬劑釬焊，已被世界各地的許多公司商品化地使用。汽車熱交換器，空調(diào)，電氣電阻加熱元件，散熱片以及冰箱元件裝置等的生產(chǎn)，也僅僅是其應(yīng)用產(chǎn)品領(lǐng)域的一部分。德國(guó)蘇威氟及衍生物有限公司向其用戶提供該本手冊(cè)的專有使用權(quán)，并根據(jù)客戶的要求向客戶提供幫助，以便能使客戶有效地應(yīng)用本手冊(cè)中提及的專業(yè)技能。咨詢地址如下：德國(guó)蘇威氟及衍生物有限公司德國(guó)漢諾威D-30173漢斯-波克大街20號(hào)電話：0049-511-857-0傳真：0049-511-857-2146NOCOLOK是加拿大鋁業(yè)有限公司的注冊(cè)商標(biāo)。該手冊(cè)的使用者都將被假定為熟知鋁釬焊的基本工藝，若非如此，應(yīng)先仔細(xì)閱讀第8-1節(jié)，8-2節(jié)及8-3節(jié)。P．81-2歷史回顧最早期的鋁部件釬焊采用氯化物釬焊。釬焊采用火焰焊接并只能形成簡(jiǎn)單的接頭。該種工藝在焊接后所形成的一層吸水的腐蝕性氯化鈉殘余物，必須立即被溫水清除。稍后，更為復(fù)雜的釬焊部件引入了鹽浴焊接工藝，即將部件浸入約為600C的熔融氯化鹽槽罐中進(jìn)行焊接。該種工藝的優(yōu)點(diǎn)在于加熱速率快，可釬焊高強(qiáng)度鋁鎂合金。然而，這使對(duì)較復(fù)雜的部件釬焊后殘留的氯化鹽殘余物更難于去除，并更經(jīng)常要求額外的步驟如化學(xué)中和和浸洗。由于加熱速率及冷卻較快，使得一些部件出現(xiàn)變形以及出現(xiàn)隊(duì)列問題。該種工藝采用分批方法生產(chǎn)，因而并不是非常適合大批量的生產(chǎn)。為提高生產(chǎn)效率，采用了添加氯化物焊劑的連續(xù)隧道爐以及通進(jìn)氣氛的工藝進(jìn)行生產(chǎn)。氯化物釬劑的用量約需150-300克/米2。釬焊后殘余物仍需去除，而且由于氯化物的緣故，爐子所經(jīng)受的腐蝕非常嚴(yán)重。采用氮?dú)馓娲諝饪蓽p少對(duì)氯化物焊劑的用量。但是釬焊后殘余物必須清除以及爐子受到腐蝕成為其廣泛的障礙。在20世紀(jì)70年代，出現(xiàn)真空釬焊工藝。該種工藝?yán)昧随V的擴(kuò)散現(xiàn)象以及易于從鋁鎂合金中揮發(fā)并刺穿其表面的氧化膜，使釬料金屬流動(dòng)的特性。該種工藝消除了氯化物釬焊后殘余物清除的必要性，但對(duì)釬焊部件的表面潔凈度及爐內(nèi)氣氛要求更為嚴(yán)格。因此，釬焊工藝研究的注意力又重新回到了釬劑釬焊工藝上。在20世紀(jì)70年代末，適合于小批量或大批量生產(chǎn)釬焊部件的氟鋁酸鉀釬劑被研制開發(fā)出來了。該種釬劑以NOCOLOK商標(biāo)進(jìn)行市場(chǎng)推廣。由于該釬劑是氟化物，而非氯化物，因而對(duì)釬焊前或釬焊后的腐蝕問題的擔(dān)憂得以消除。此外，當(dāng)需要較高的生產(chǎn)效率時(shí)，可采用一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的連續(xù)隧道爐，通入氮?dú)膺M(jìn)行釬焊生產(chǎn)。若本文中推薦的條件或準(zhǔn)則得以貫徹，與使用氯化物焊劑釬焊相比，爐體的腐蝕應(yīng)能減少到最低。P．9第2節(jié)釬焊工藝2-1導(dǎo)言本手冊(cè)所闡述的內(nèi)容將有助于蘇威NOCOLOK釬劑的用戶理解能成功實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行NOCOLOK釬劑釬焊生產(chǎn)配置的所必須的多種依據(jù)。手冊(cè)內(nèi)的信息并不被認(rèn)為包含所有的信息，并再次闡明某些釬焊工藝上的缺憾并不包括在本手冊(cè)內(nèi)。覆蓋的范圍如下：章節(jié)主題第2節(jié)釬焊工藝2-1導(dǎo)言2-2工藝回顧2-3釬劑的任務(wù)2-4釬劑的種類2-5鋁合金2-6清洗部件（濕潤(rùn)性）2-7釬劑的添加2-8干燥/脫水2-9釬焊i.）爐中釬焊ii.）火焰焊接iii.）感應(yīng)焊接第3節(jié)重要的產(chǎn)品控制步驟及特性i.）部件的間隙ii.）夾具iii.）釬料金屬的控制iv.）釬焊修復(fù)v.）釬焊后釬劑殘余物特性P．102-2工藝回顧NOCOLOK釬劑釬焊工藝采用了一種無腐蝕的釬劑。這種NOCOLOK釬劑是一種氟鋁酸鉀的混合物（如圖2-1）。釬劑的成分經(jīng)過連續(xù)的控制以便能達(dá)到一個(gè)接近共晶點(diǎn)（565C）的熔點(diǎn)。釬劑的熔點(diǎn)范圍約為565-572C。一旦液態(tài)釬劑熔融，溶解部件表面的氧化膜，隨后釬料金屬熔融（577C）。釬料金屬熔融并通過毛細(xì)作用流入到接頭。當(dāng)部件冷卻后，釬料金屬凝結(jié)并形成金相接頭。釬劑僅微溶于水，其懸浮液狀時(shí)也較易控制，釬劑本身無腐蝕性，使用期長(zhǎng)。按推薦的釬劑附著量使用時(shí)，該種釬焊工藝會(huì)產(chǎn)生一層1-2微米厚，依附性強(qiáng)而無腐蝕性的殘余物，該殘余物無須去除即可在其表面噴涂。若殘余物較厚，據(jù)報(bào)道會(huì)影響導(dǎo)電性能以及油漆的附著。釬焊設(shè)備是相對(duì)簡(jiǎn)單的需投入的資金較少。通過自動(dòng)化應(yīng)用以及采取以下設(shè)施，可提高抗腐蝕性：。釬焊前在非復(fù)合（包復(fù)）部件表面電弧噴鋅。在包復(fù)層或芯合金當(dāng)中的鋅會(huì)使之起到犧牲保護(hù)作用。采用長(zhǎng)壽命合金蘇威的NOCOLOK釬劑幾乎適合各種鋁合金。而含鎂量超過0.5%的合金不適合于爐中釬焊（見2-5，a）。釬劑以水或乙醇配兌成懸浮液，釬劑膏又或者以靜電噴涂的方式添加到部件上。當(dāng)采用爐中釬焊時(shí)，部件添加釬劑懸浮液后必須經(jīng)過完全的烘干后才能進(jìn)入釬焊爐。采用爐中釬焊，產(chǎn)品在氮?dú)鈿夥罩斜患訜嶂翆⒔?00C，然后被冷卻。P．11采用NOCOLOK釬劑進(jìn)行的火焰焊接在空氣中進(jìn)行，而采用NOCOLOK釬劑進(jìn)行感應(yīng)釬焊則在空氣或氮?dú)庵芯蛇M(jìn)行。NOCOLOK釬劑是在液相氫氧化鋁中生產(chǎn)的，如生產(chǎn)流程圖2-2所示，氟化氫和氫氧化鉀是釬劑的生產(chǎn)原料。精確的工藝限量以及多種質(zhì)量控制程序（加鋁標(biāo)準(zhǔn)）生產(chǎn)出的釬劑具有最好的質(zhì)量和高度的穩(wěn)定性。釬劑以干粉的形式經(jīng)不同的包裝和按不同的數(shù)量運(yùn)送到用戶手上。隨著對(duì)NOCOLOK釬劑釬焊技術(shù)的需求不斷提升，蘇威已在擴(kuò)展對(duì)用戶提供的支持和服務(wù)。。在德國(guó)漢諾威，蘇威公司能就所有規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行NOCOLOK釬焊技術(shù)的演示；。提供樣品開發(fā)的協(xié)助；。就對(duì)NOCOLOK釬劑釬焊的有效產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供咨詢；?？捎糜谛∨抗ぜ附雍团嘤?xùn)用的火焰焊接工作臺(tái)；。在漢諾威或用戶工廠進(jìn)行NOCOLOK釬劑釬焊培訓(xùn)講座；。可進(jìn)行加速腐蝕試驗(yàn)。腐蝕測(cè)試能夠決定合金元素調(diào)整和生產(chǎn)程序的影響并評(píng)價(jià)防腐蝕的工藝。P．122-3釬劑的任務(wù)鋁在空氣中能瞬時(shí)氧化。氧化膜又能阻止釬料金屬的流動(dòng)，也就是熔融的釬料被氧化膜所包復(fù)，不能濕潤(rùn)表面或被毛細(xì)作用拉動(dòng)到接頭部位。釬劑的任務(wù)就是在于：。置換或溶解表面的氧化膜；。阻止下層未曾氧化的鋁金屬進(jìn)一步被氧化；。降低釬料金屬表面張力，加強(qiáng)釬料金屬流動(dòng)；。提高母材金屬的濕潤(rùn)性。圖2-1KF-AlF3相圖P．13圖2-2NOCOLOK釬劑生產(chǎn)工藝流程圖釬劑的種類最常用的釬劑有氯化物釬劑和氟化物釬劑。在釬焊前和釬焊后環(huán)境中，氯化物釬劑被認(rèn)為是有腐蝕性的，而氟化物釬劑則不具腐蝕性。氯化物釬劑的釬焊后殘余物可通過水洗或化學(xué)清洗去除，但費(fèi)用昂貴。當(dāng)采用推薦的條件時(shí)，氟化物釬劑釬焊后殘余物緊緊依附于鋁部件的表面，不易溶解，并僅能以機(jī)械方式擦除。報(bào)道表明氯化物釬劑的工作機(jī)理是通過穿透氧化膜較弱的部位，并同時(shí)打碎氧化膜與鋁的結(jié)合層（文獻(xiàn)8-5）。在氯化物釬劑的基礎(chǔ)上添加少量的氟化物（如氯化鈉，氟化鉀，氟化鋰）也可溶解氧化膜。這表明氟化物的添加給予釬劑足夠的溶解氧化膜的能力，從氧化膜較弱的部位開始穿透?，F(xiàn)時(shí)的研究（文獻(xiàn)8-6）表明，NOCOLOK釬劑的工作機(jī)理是通過熔化，鋪展和溶解待釬焊部件表面的氧化膜。氯化鹽釬劑則沒有發(fā)現(xiàn)如上述報(bào)告中所提到的那種穿透氧化膜并剝離氧化膜和金屬結(jié)合層的能力。P．14鋁合金概述在工業(yè)上適用于爐中釬焊和蘇威NOCOLOK釬劑的鋁合金主要為：片材擠壓型材AA3003AA1050AA1100AA1435AA1145AA3003AA1070AA3102AA3005AA6063AA3105AA6951上述合金的成分和熔點(diǎn)范圍詳見表2-1（P15）。許多用于片材的芯合金能夠被單面或雙面復(fù)合一層很薄的低熔點(diǎn)的鋁硅合金（見圖2-3）。復(fù)合鋁合金片材彷如一種三文治，以鋁坯料為芯合金，并有一層或兩層經(jīng)過壓制的低熔點(diǎn)合金作為外包復(fù)層。然后三文治片材會(huì)在軋制設(shè)備上被壓延至需求的厚度。在鋁合金供應(yīng)商處，可獲得多種變化的包復(fù)層/芯層合金組合。P．16圖2-3復(fù)合釬焊片材，在芯合金上復(fù)合鋁硅層在擠壓材料上進(jìn)行復(fù)合，既不節(jié)約成本也不符合實(shí)際，因而會(huì)采用預(yù)先成型的方法（例如采用成型好的線材或隔片）向接頭部位提供釬料。對(duì)用于NOCOLOK釬劑釬焊的鑄造合金必須仔細(xì)選擇，因?yàn)榇蟛糠值蔫T造合金的熔化溫度較低。表2-2（P．17）中列出了幾種可接受的合金類型。在為NOCOLOK釬劑釬焊選擇任何鑄造合金前，測(cè)試釬焊其一個(gè)代表性的截面是必須的。對(duì)鑄造合金的接頭部位，線狀或隔片狀釬料金屬需預(yù)成型，同時(shí)釬焊膏或添加釬焊片材到接頭部位都是必須的，以便能提供釬料。與NOCOLOK釬劑釬焊系統(tǒng)相兼容的復(fù)合和預(yù)制鋁硅合金的成分和熔化范圍，列出如表2-3（P．17）。因?yàn)锳A4047在推薦釬焊溫度時(shí)的流動(dòng)性，也就是指在重力作用下流到接頭部位或部件底部，AA4047（718）釬料合金在NOCOLOK釬劑爐中釬焊中不用作復(fù)合層。AA4047中的硅向芯合金的擴(kuò)散，比較起其它含硅較少的合金更為嚴(yán)重，這會(huì)提高芯合金腐蝕的可能性。該種現(xiàn)象會(huì)在第3部分中的iii）《釬料金屬的控制》中加以詳細(xì)的討論。P．17AA4047可用于火焰焊接的釬料預(yù)制品（如線材和隔片），以及用作不含鎂合金釬焊所用的釬焊膏。熔點(diǎn)范圍較低及較窄：。有利于防止由于過熱而出現(xiàn)的合金“過燒”。有助于含鎂合金形成更好的接頭AA4045合金只是偶爾在釬焊膏當(dāng)中，以及當(dāng)火焰釬焊含鎂合金，當(dāng)必須降低釬料流動(dòng)性時(shí)使用。表2-2鋁業(yè)協(xié)會(huì)的鋁合金成分（鑄造合金）表2-3鋁業(yè)協(xié)會(huì)的鋁合金成分（釬料金屬）備注：帶*為釬料金屬的舊牌號(hào)。P．18合金添加成分的影響鎂芯合金中鎂含量大于0.5%，可導(dǎo)致NOCOLOK釬劑爐中釬焊出現(xiàn)問題。鎂作為合金添加元素，可通過以下機(jī)理干擾NOCOLOK釬劑釬焊：。鎂與合金表面氧化膜中的氧反應(yīng)生成能限制NOCOLOK釬劑溶解氧化膜能力的氧化鎂。。鎂和/或者氧化鎂與釬劑反應(yīng)形成能導(dǎo)致釬劑熔點(diǎn)上升的氟化鎂，這表現(xiàn)為肉眼可觀測(cè)到的液態(tài)釬劑變干。因而，當(dāng)對(duì)一合金列出其鎂的范圍，要求采用其低的范圍。與釬焊相配合采用的合金，雙面的合金均含鎂比只是單面含鎂而另一單面不含鎂的合金，可導(dǎo)致釬焊出現(xiàn)更大問題。最好的指引是在爐中釬焊中采用合金的含鎂量?jī)擅婵傆?jì)不超過或少于0.5%，而感應(yīng)釬焊和火焰焊接中則不應(yīng)超過1%。在爐中釬焊鋁鎂合金，有包復(fù)層的合金較之沒有包復(fù)層的合金，可獲得一個(gè)交好的接頭。這表現(xiàn)為包復(fù)層可減緩鎂擴(kuò)散到釬劑/氧化膜界面，因而限制了對(duì)釬劑活性的負(fù)面影響。在火焰焊接以及感應(yīng)焊接中可允許添加的鎂含量高一點(diǎn)。這是因?yàn)楦斓募訜崴俾适沟面V沒有足夠時(shí)間擴(kuò)散去降低釬劑的有效性能。在NOCOLO釬焊中，釬焊復(fù)合片材及釬料應(yīng)該不含鎂。鎂的添加會(huì)使工藝更敏感并防礙形成好的接頭。要提高含鎂合金的釬焊性，可通過以下途徑：。提高釬劑附著量?？s短釬焊時(shí)間。用釬焊片材增加釬焊包復(fù)層的厚度。降低形成釬焊接頭的合金里的其中一面合金的鎂含量。維持一個(gè)適當(dāng)?shù)拈g隙和采用適當(dāng)?shù)慕宇^設(shè)計(jì)（詳見第3部分：產(chǎn)品間隙）P.19.b）鋅在芯合金中鋅添加量超過1%，會(huì)對(duì)釬焊性有輕微的影響。超過該水平，所添加的鋅就象鎂一樣，會(huì)降低流動(dòng)性和釬焊性。對(duì)AA4XXX系列的合金來說，鋅的添加回輕微降低其可釬焊性。c）硅硅是釬焊合金的基本元素，因其能降低合金的液態(tài)溫度以及對(duì)流動(dòng)性產(chǎn)生影響（見圖2-3）。d）其它合金添加元素下面所列出的元素，最起碼在其一并標(biāo)明的含量?jī)?nèi)不會(huì)對(duì)可釬焊性有不良的影響：鐵不超過1%錳不超過1.3%銅不超過0.25%ZR不超過0.2%CR不超過0.2%Ti不超過0.2%P．20清潔部件（濕潤(rùn)性）所有的鋁部件均被視作非親水性。最簡(jiǎn)單和最容易的測(cè)試鋁親水性的方法就是進(jìn)行水浸試驗(yàn)?；旧?，如果水滴全部從鋁材表面流失或形成水珠，則可認(rèn)為鋁材表面是非親水的。結(jié)果，以水陪兌的釬劑懸浮液就不能均勻地附著在部件表面。如果水膜能均勻附著而沒有形成水珠，則可認(rèn)為部件表面是濕潤(rùn)的并且適合釬劑附著。以下的方法也可以分析出鋁部件表面的清潔度：。接觸角決定法：CahnDCA-312接觸角分析儀價(jià)格昂貴。。紫外光燈下殘余潤(rùn)滑油的熒光測(cè)試。手用設(shè)備并不昂貴，但不是每一種潤(rùn)滑油都會(huì)發(fā)出熒光。幸運(yùn)的是，簡(jiǎn)單的水浸試驗(yàn)可決定鋁表面或釬劑懸浮液是否需多加注意。在過往，蒸氣除油被廣泛地應(yīng)用于清洗大體積的構(gòu)件。蒸氣除油設(shè)備采用以氯氟碳為基礎(chǔ)的清潔溶劑，這在不久前仍是釬焊者的選擇。蒸氣除油可用于清除潤(rùn)滑油的沉積，但也不能使鋁表面具有濕潤(rùn)性。由于保護(hù)大氣臭氧層的需要，就氯氟碳化合物被廢除使用和廢除的進(jìn)程時(shí)間表已達(dá)成協(xié)議。因而釬焊者必須考慮其它更環(huán)保的清洗方法。有以下幾種方法可使鋁表面具有濕潤(rùn)性。討論如下：i)水溶液清洗化學(xué)清洗熱處理在釬劑懸浮液中添加表面活性劑P．21水溶液清洗許多釬焊者正在轉(zhuǎn)用水溶液清洗鋁部件或裝配件。仔細(xì)選擇清洗溶劑既可去除潤(rùn)滑油的沉積，也就是去油效果相當(dāng)于蒸氣除油，此外，還能形成濕潤(rùn)的表面。采用該種方法可免去在釬劑懸浮液中添加表面活性劑采用得到必須的表面濕潤(rùn)性。對(duì)大體積的裝配件進(jìn)行水溶液清洗通常是采用噴射的方法。部件在連續(xù)移動(dòng)的網(wǎng)帶上通過有多個(gè)分隔室的處理線，在處理線上部件會(huì)被噴射清洗，溫水漂洗（2-3次），以及被空氣吹落過多的水。此后，表面具有理想濕潤(rùn)性的部件會(huì)被運(yùn)送至另一個(gè)連續(xù)網(wǎng)帶上并進(jìn)入釬劑噴淋室。小體積的部件可采用浸洗的方法，然而必須注意去除進(jìn)入裝配件當(dāng)中的所有溶劑。通常也可采用噴射清洗后的水溶液，但必須浸洗的時(shí)間必須延長(zhǎng)。清洗器的清洗可通過浸洗或噴洗來進(jìn)行，但必須注意漂洗的水不能被清潔溶劑污染。P．22化學(xué)清洗鋁的化學(xué)清洗是最佳的，但也是最耗費(fèi)勞動(dòng)力和維護(hù)費(fèi)用昂貴的清洗方法。原因如下：?；瘜W(xué)清洗不僅能去除潤(rùn)滑油，還能去除材料表面的氧化膜。氧化膜的去除使釬劑對(duì)部件表面的預(yù)處理作用更醫(yī)發(fā)揮。。當(dāng)氧化膜被去除時(shí)，100%的潤(rùn)滑油也被去除并漂走。常規(guī)的水溶液清洗僅會(huì)去大部分除潤(rùn)滑油，殘留在氧化膜中的微量潤(rùn)滑油或許會(huì)（也許不會(huì)）對(duì)釬焊后的外觀和抗腐蝕性有些微影響。。應(yīng)注意不要去除任何的釬焊合金，這會(huì)影響到是否有足夠的釬料流到接頭部位。。要經(jīng)常保持溶劑的濃度直至倒掉和處理溶劑。這也導(dǎo)致較高的費(fèi)用及要求處理人員經(jīng)受化學(xué)方面的培訓(xùn)。由于蘇威的NOCOLOK釬劑對(duì)常規(guī)鋁氧化膜有較好的去除能力，僅有一些新的釬焊者采用該種清洗工藝。連續(xù)的或小批量的操作采用化學(xué)清洗時(shí)其步驟與在水溶液清洗工藝當(dāng)中的步驟相近。P．23加熱清洗熱處理可采用有3個(gè)獨(dú)立的方法：。用熱處理去除揮發(fā)油。揮發(fā)油是較輕的潤(rùn)滑油并多用于熱交換器的薄翅片的成型。該種成型潤(rùn)滑油大約含20%的潤(rùn)滑油及80%的溶劑。溶劑是在熱處理時(shí)從部件表面揮發(fā)的。。進(jìn)行熱處理，需在部件進(jìn)入釬劑噴淋系統(tǒng)噴加釬劑以前將其溫度提升至130C。經(jīng)蒸氣除油而表面不具濕潤(rùn)性的部件可在通過釬劑懸浮液的簾狀噴淋中獲得一個(gè)均勻的釬劑附著而無須添加任何的表面活性劑。。熱處理會(huì)降解鋁表面的潤(rùn)滑油并為釬劑的添加形成一個(gè)濕潤(rùn)的表面。前兩個(gè)工藝均需在一些生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行。而所有的三個(gè)工藝均需采用昂貴的能效：熱能。圖2-4即為在第三個(gè)工藝中要取得濕潤(rùn)性時(shí)，其所需的溫度和時(shí)間關(guān)系圖。該種工藝下取得的濕潤(rùn)性持續(xù)時(shí)間約為1-2小時(shí)，時(shí)間較短。故在熱處理并冷卻到適合于噴淋釬劑溫度時(shí)應(yīng)即刻噴淋部件或芯件。經(jīng)加熱分解的潤(rùn)滑油殘余物聚集到足夠的數(shù)量時(shí)，熱處理除油有加快部件腐蝕的可能性。詳細(xì)情形將在第4部分ii)中進(jìn)行詳細(xì)的討論。釬劑懸浮液中添加表面活性劑鋁部件的表面，舉例說，如果經(jīng)過蒸氣除油或部件表面有揮發(fā)油被揮發(fā)過，則可通過在釬劑懸浮液中添加小量的表面活性劑來獲得濕潤(rùn)性。該種活性劑也就是市場(chǎng)上提供的低泡沫非離子活性劑。要維護(hù)正常的釬劑懸浮液濃度，可適當(dāng)?shù)赜煤泻线m濃度的表面活性劑的釬劑懸浮液來替換釬劑量減少（經(jīng)過噴淋部件后）的釬劑懸浮液。另一次要的程序是用經(jīng)釬劑懸浮液噴淋的鋁樣件定期地檢測(cè)攪拌罐中的懸浮液。一旦濕潤(rùn)性明顯下降，添加適量的預(yù)先確定好的表面活性劑。過量添加超過推薦濃度的表面活性劑（建議濃度為0.05-0.1%），則有可能影響釬焊性和釬焊后殘品的外觀以及防腐蝕性能。圖2-4：溫度和時(shí)間對(duì)蒸氣除油的部件表面的濕潤(rùn)性的影響部件溫度（C）時(shí)間（分鐘）濕潤(rùn)的表面P．25釬劑的應(yīng)用概述蘇威NOCOLOK釬劑懸浮液由粉狀釬劑加去離子水混合而成。如采用小刷子添加，舉例說，一些采用火焰釬焊的情形下，釬劑可以和異丙基乙醇混合。釬劑/乙醇干燥后的混合物對(duì)部件表面的附著的能力不如釬劑/水干燥后的混合物。在操作中，一旦釬劑從部件表面跌落，則不能釬焊。所有釬劑懸浮液必須被不停地?cái)嚢枰员惚ＷC釬劑微粒處于懸浮狀態(tài)。如果允許攪拌罐或容器中的釬劑微粒有部分的沉淀，即可引致釬劑的附著不一致。蘇威NOCOLOK釬劑能以膏狀形式提供，這通常應(yīng)用于火焰焊接部位上的添加。微細(xì)的釬劑懸浮于蘇威公司專有的黏合劑中，從而能提供一個(gè)良好的鋪展性能。釬劑懸浮液的準(zhǔn)備蘇威NOCOLOK釬劑微溶于水（4.5g/L，20C）。圖2-5給出了在部件表面濕潤(rùn)以及用浸漬的情況下，釬劑懸浮液濃度與釬劑附著量的相應(yīng)關(guān)系。在懸浮液準(zhǔn)備過程中，釬劑添加到去離子水中（按重量比）并不斷地在混合容器中攪拌以防止其沉淀。采用浸漬方式，按重量比，17%的懸浮液濃度通常可在干燥部件釬劑懸浮液后獲得5g/m2的釬劑附著量。部件上釬劑附著量受以下因素影響：。懸浮液濃度。要附著釬劑的部件表面的潔凈度。添加的方式（也就是浸漬，噴淋等）。過多的懸浮液的去除。部件的復(fù)雜性（例如，有/沒有開窗的翅片，等等）。網(wǎng)帶速度P．26圖2-5：經(jīng)浸漬方法對(duì)（化學(xué)清洗后）部件的濕潤(rùn)表面添加釬劑時(shí)，釬劑懸浮液與釬劑附著量的相對(duì)關(guān)系部件表面沉積的釬劑（g/m2）釬劑在懸浮液中的含量（重量%）各用戶需根據(jù)自身的產(chǎn)品以及設(shè)備決定最適合的釬劑懸浮液的濃度。一旦確定適當(dāng)?shù)臐舛?，則需定期地檢測(cè)和調(diào)整懸浮液的濃度，以便保證每一個(gè)部件上的釬劑附著量都是相對(duì)一致的。P．27有很多方法應(yīng)用于檢測(cè)釬劑懸浮液的濃度。最典型的方法是從混合容器中取出一定重量的懸浮液，干燥或分離水分，然后再稱重。干燥后的重量X100釬劑重量%=懸浮液的重量用一個(gè)100毫升的量杯在混合容器中取出100毫升的懸浮液樣品。在一個(gè)設(shè)定的時(shí)間內(nèi)讓釬劑固狀物沉淀并通過量具測(cè)出高度。通過一個(gè)預(yù)先確定好的根據(jù)已知釬劑和水的重量相對(duì)于設(shè)定時(shí)間內(nèi)的沉淀高度的關(guān)系圖，則可決定現(xiàn)時(shí)懸浮液的濃度。第3個(gè)方法是用一個(gè)1000毫升的錐型燒瓶取出1000毫升的懸浮液樣品并稱重。通過一個(gè)預(yù)先確定好的根據(jù)已知釬劑和水的濃度與重量的相對(duì)關(guān)系圖，則可確定釬劑懸浮液的濃度。采用超聲波技術(shù)對(duì)懸浮液濃度進(jìn)行連續(xù)在線檢測(cè)和報(bào)告。在釬劑懸浮液濃度達(dá)到臨界極限前，必須添加釬劑以調(diào)整成分。在配備釬劑懸浮液，用手添加干粉狀釬劑到混合罐和/或攪拌罐中時(shí)，操作人員必須佩戴防塵面具，護(hù)目鏡，穿著圍裙和手套。而操作人員不應(yīng)患有哮喘病或易受呼吸道刺激的疾病。在市場(chǎng)上有機(jī)械運(yùn)送粉末裝置，能實(shí)質(zhì)上消除空氣傳播粉塵的問題。蘇威公司能提供多種包裝系統(tǒng)以便和該類設(shè)備配套使用。P．28釬劑附著量適用于爐中釬焊的釬劑附著量建議約為5克/平方米。這個(gè)建議量是一個(gè)釬劑懸浮液的均勻附著量。也就是說，噴加釬劑前的所有表面是濕潤(rùn)的而多余的釬劑的吹落是良好的。如果多余的釬劑仍然存在于某些部位，例如在翅片所開的窗上，又或者由于濕潤(rùn)性不夠而導(dǎo)致釬劑附著不均勻，則釬劑附著量不會(huì)上一個(gè)真實(shí)的數(shù)據(jù)。經(jīng)連續(xù)噴淋系統(tǒng)噴加釬劑懸浮液后在爐中進(jìn)行釬焊，則部件上的釬劑附著量的計(jì)算方法如下：。在水溶液清洗后將部件放置在一個(gè)120C的爐中干燥，稱重。。進(jìn)行釬劑噴淋，吹落以及烘干。再稱重。。經(jīng)噴加釬劑和干燥后的部件重量-部件在噴加釬劑前的重量釬劑附著量（克/平方米）=噴加釬劑的面積（平方米）。將部件放置于干燥爐中再次干燥和再次稱重，以保證釬劑附著量是依據(jù)于完全干燥的部件而得出的數(shù)據(jù)。該程序應(yīng)在每一班次的生產(chǎn)當(dāng)中執(zhí)行，并進(jìn)行記錄，這有助于若在今后出現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行分析。在火焰焊接和空氣當(dāng)中進(jìn)行感應(yīng)焊接時(shí)，釬劑的附著量應(yīng)為25-50克/平方米。但僅僅是對(duì)已經(jīng)成型和即將進(jìn)行焊接的部位添加釬劑，而非對(duì)整個(gè)裝配件或芯件進(jìn)行統(tǒng)一的添加。因?yàn)榇藭r(shí)釬焊在空氣中進(jìn)行，因而必須提高釬劑附著量。而當(dāng)在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)的情況下進(jìn)行感應(yīng)焊接，則釬劑附著量可低至3-5克/平方米，仍能獲得成功的焊接。P．29iv）釬劑懸浮液使用概述當(dāng)懸浮液攪拌罐停止使用時(shí)，必須沖洗所有的釬劑輸送系統(tǒng)以免在重新啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)管路和泵的堵塞。若能立即采用去離子水進(jìn)行沖洗是較理想的做法。沖洗后的水可在懸浮液濃度升高后的用做灌注懸浮液攪拌缸。在連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)中，例如用于生產(chǎn)大批量的熱交換器的系統(tǒng)，一個(gè)連續(xù)的噴淋系統(tǒng)由包括以下幾部分：。帶有一到兩個(gè)小室的不銹鋼噴淋室，每個(gè)小室底部帶形成漏斗狀，以收集釬劑懸浮液。。每個(gè)小室的進(jìn)出口都有隔簾，連續(xù)的不銹鋼網(wǎng)帶或一系列的不銹鋼輥軸在其中穿行。。在第一個(gè)小室中，由隔膜泵通過不銹鋼管路與懸浮液儲(chǔ)罐形成一個(gè)簾狀噴淋系統(tǒng)。在該個(gè)小室中，還裝有串聯(lián)的大流量氣刀。。根據(jù)不同的情況，也可在第2個(gè)小室中安裝第2個(gè)釬劑噴淋系統(tǒng)（一個(gè)噴淋/單面），以便向一些問題部位，如熱交換器的頭板部位添加濃度較高的懸浮液。該噴淋系統(tǒng)需要到一個(gè)獨(dú)立的懸浮液輸送管路以及獨(dú)立的懸浮液儲(chǔ)罐。在該個(gè)小室中，同樣裝有串聯(lián)的大流量氣刀。也可安裝可調(diào)整的底部空氣擦凈器，以去除因?yàn)橹亓ψ饔枚鞯讲考撞浚ㄈ珙^板位置）的多余的懸浮液。如果第二個(gè)小室中沒有使用第二道次的噴淋，則其空氣吹落系統(tǒng)可以用于吹落在第一道吹落工序中沒有被去除的，并在重力作用下流到底部的過多懸浮液。這就需要一個(gè)二級(jí)閥門管路連接第二個(gè)小室的儲(chǔ)槽和第一個(gè)小室的出口。如果已選定適當(dāng)?shù)膽腋∫簼舛瓤色@得一個(gè)均勻的5克/平方米的釬劑附著量，而且所有部件的表面都是均一濕潤(rùn)的，則不需進(jìn)行第二道的（高濃度）的釬劑添加（祥見圖2-6）。P．30其它的釬劑添加技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中有其它三種的釬劑添加方法。刷子添加懸浮液，靜電干粉添加以及釬劑膏添加。刷子添加多應(yīng)用在NOCOLOK釬劑火焰焊接的小部位。懸浮液通常是由釬劑與乙醇混合而成。懸浮液濃度則根據(jù)不同情況而定，但50%的重量比是最常用的。由于出現(xiàn)揮發(fā)損耗，必須定期添加乙醇以延長(zhǎng)懸浮液的使用。圖2-6經(jīng)干燥后的釬劑均勻附著和釬劑未能均勻附著的汽車水箱芯件P．31對(duì)裝配件進(jìn)行釬劑的靜電干粉添加是在一些釬焊裝置中進(jìn)行的。該種技術(shù)避免了以水配兌懸浮液的噴淋工藝中必須進(jìn)行的脫水（干燥）工序，從而在實(shí)質(zhì)上節(jié)約了能量。然而，該種技術(shù)還不是一種非常成熟的技術(shù)，但仍被一些熱交換器制造商所才用。由于靜電噴涂設(shè)備不是專用于NOCOLOK釬劑，因而不得不接受該種工藝中的一些缺點(diǎn)。工業(yè)上的應(yīng)用表明該種技術(shù)仍存在著某些問題，但干粉噴涂技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)仍超過其缺點(diǎn)。就該種技術(shù)的目前狀況，可聯(lián)系蘇威公司以獲得進(jìn)一步的信息。有關(guān)該種技術(shù)的最新情況可聯(lián)系該類設(shè)備的供應(yīng)商。蘇威公司可提供該類設(shè)備的供應(yīng)商名單。釬劑膏含有釬劑和使釬劑微粒處于懸浮狀態(tài)的黏合劑，應(yīng)用于噴嘴添加。該種技術(shù)應(yīng)用于點(diǎn)或某些個(gè)別部位而不是整體部位的釬劑添加。例如，該添加工藝可用于已經(jīng)成型好的管子-管子接頭部位的火焰焊接。黏合劑的配方中通常含有有機(jī)物，在焊接后留下黑色殘余物。在火焰焊接中黑色殘余物較少而在爐中焊接，尤其是在內(nèi)部封閉的部件的焊接中較多。釬劑膏在火焰焊接的輕微預(yù)熱中或爐中焊接的連續(xù)干燥爐中進(jìn)行干燥。P．32干燥/脫水在釬焊前，必須對(duì)部件以及夾具上的釬劑懸浮液進(jìn)行干燥/脫水，以去除水分和溶劑。在爐中焊接時(shí)，該道工序?qū)Ψ乐刮廴緺t內(nèi)的氣氛以及減少氟化氫的形成是非常必須的。這也是成功焊接所必須要達(dá)到的嚴(yán)格要求。部件上釬劑中揮發(fā)的四氟鋁鉀（KALF4）與任何的水汽混合，都可產(chǎn)生氟化氫。在爐中焊接時(shí)水汽含量提高可引起的負(fù)面影響是：。高含量的氟化氫提高了爐膛末端進(jìn)口和出口位置出現(xiàn)爐膛腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。連續(xù)的不銹鋼網(wǎng)帶也會(huì)因此出現(xiàn)厚度的快速減薄。。因?yàn)閴毫Σ町惖脑黾?，在滌氣機(jī)中的多空活性鋁床會(huì)膠結(jié)，因此必須經(jīng)常更換活性鋁?；鹧婧附雍透袘?yīng)焊接中，部件添加濕的釬劑懸浮液，部件上的釬劑和釬焊膏未經(jīng)干燥，可潛在地引起附著釬劑的剝落和生成可能/不會(huì)影響釬焊性的氟化氫。所有的火焰焊接和感應(yīng)焊接設(shè)備都必須被抽空，并根據(jù)氟化氫的數(shù)量，排出的氣體必須通過一個(gè)干或濕的滌氣機(jī)。在焊接的連續(xù)生產(chǎn)線上，干燥部件的干燥爐溫度不應(yīng)超出250C。這是為了防止在部件上因高溫形成釬劑更難于溶解的氧化膜。在火焰焊接或感應(yīng)焊接中沒有出現(xiàn)該種情況，可能是由于接頭部位釬劑的添加量很大而且加熱釬焊的時(shí)間很短的緣故（大約12-30秒）。P．33干燥爐可通過電力加熱或燃燒氣體加熱。當(dāng)采用燃燒氣體加熱時(shí)，空氣通過火焰，任何在干燥爐中排出的氣體都應(yīng)檢測(cè)是否氟化氫。因?yàn)樵诶碚撋?，循環(huán)的濕氣中所夾帶的釬劑粉塵，經(jīng)過高溫的火焰，是可能產(chǎn)生氟化氫并在未經(jīng)處理的情況下排放到空氣中的。如果發(fā)現(xiàn)氟化氫含量超過可接受量，應(yīng)安裝滌氣機(jī)。蘇威的便攜裝置可測(cè)量氣體中氟化氫的含量。干燥爐按可容納的某些產(chǎn)品式樣以及生產(chǎn)率的期望值進(jìn)行設(shè)計(jì)。通?？筛牡氖菧囟鹊脑O(shè)置或網(wǎng)帶速度。網(wǎng)帶速度很小變更。產(chǎn)品必須經(jīng)徹底的干燥才能進(jìn)入到釬焊段中。以下的程序可用于檢測(cè)部件是否已經(jīng)得到徹底的干燥：。取一個(gè)經(jīng)干燥后的部件并稱重（W1）。需小心不要使表面的釬劑有任何的跌落，以免使最后的結(jié)果出現(xiàn)偏差。。將部件放入到干燥爐中再次干燥（W2）。。稱出減少的水分重量（克）=W1-W2。檢測(cè)出重量減少，就應(yīng)對(duì)干燥爐參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，通常調(diào)到最高的溫度。使用者可根據(jù)他們各自的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行可接受的調(diào)整。該測(cè)試程序應(yīng)該在每一班生產(chǎn)前和在轉(zhuǎn)換到釬焊結(jié)構(gòu)或重量不同的新產(chǎn)品前重復(fù)一次。、P．34釬焊NOCOLOK釬劑釬焊鋁部件可在釬焊爐，火焰釬焊，以及感應(yīng)釬焊中焊接。每一系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立的焊接處理。除了手工火焰焊接以外，所有的三種工藝都適用于大批量的生產(chǎn)，然而，在該條件下，僅有釬焊爐可以焊接復(fù)雜的裝配件的接頭。i)爐中釬焊NOCOLOK釬劑釬焊可采用三種釬焊爐進(jìn)行焊接（靜態(tài)氮?dú)鈿饬鬟B續(xù)隧道爐（CAB），氮?dú)鈴?qiáng)迫對(duì)流爐（COB）和氮?dú)夥峙鸂t。）所有這幾種的爐子都需采用液氮儲(chǔ)罐中的氮?dú)?。要獲得良好的釬焊接頭，則需要以下的爐內(nèi)氣氛：。露點(diǎn)<=-40C。氧氣<=100ppm（0.01%）圖2-4列出了液氮中氮?dú)鈿怏w的規(guī)格。在該種氮?dú)鈦碓粗?，水汽含?lt;1.5ppm(<-73C/-100F)及氧氣含量<3.0ppm都能得以保證。然而，在連續(xù)隧道爐中，正常的氣氛操作條件幾乎總是超出進(jìn)入爐中氮?dú)獾碾s質(zhì)含量水平。這是因?yàn)檫M(jìn)入爐中的產(chǎn)品和不銹鋼網(wǎng)帶帶入了水分和氧氣；如果爐中消耗和補(bǔ)充的氮?dú)獠煌耆胶猓矔?huì)使車間內(nèi)的氣氛經(jīng)由爐子末端的進(jìn)口和出口形成潛在的回流，從而影響爐內(nèi)的氣氛。P．35圖2-4從液氮中取得氮?dú)獾臉?biāo)準(zhǔn)成分氮?dú)猓∟2）高純度級(jí)（液態(tài)）99.998%成分規(guī)格（PPm）雜質(zhì)確保值標(biāo)準(zhǔn)控制值氧氣3.00.2氫氣2.01.0一氧化碳0.50.5ND二氧化碳1.01.0ND甲烷1.01.0NDTHC1.00.1水分（濕氣）1.50.15露點(diǎn)-73C-87CP．36圖2-7一個(gè)用于釬焊冷凝器的CAB連續(xù)隧道爐的縱向截面圖金屬網(wǎng)帶型釬焊爐245KVA冷凝器：120臺(tái)/小時(shí)所有計(jì)量單位：米圖2-7以圖例展示了其中一種類型的CAB連續(xù)隧道爐。不銹鋼的爐膛可將釬焊爐的長(zhǎng)度延長(zhǎng)到超過25米。爐膛外是電子加熱元件，加熱元件上依次被絕緣材料和鋼外殼包覆。圖中展示的釬焊爐在爐膛的進(jìn)口位置有一個(gè)強(qiáng)制對(duì)流加熱區(qū)，能提供一個(gè)快速和均勻的預(yù)熱。該系統(tǒng)如果操作不當(dāng)，可引起露點(diǎn)問題和爐膛前部出現(xiàn)腐蝕。有因于此，目前所制造的釬焊爐大多沒有這構(gòu)成整體的預(yù)熱區(qū)。P．37圖2-8用于釬焊冷凝器的連續(xù)隧道爐的一個(gè)橫截面所有尺寸單位：米要釬焊的部件通過由可變速驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的不銹鋼網(wǎng)帶輸送爐膛。熱電偶沿爐膛裝配在幾個(gè)區(qū)域以便進(jìn)行多區(qū)域爐溫控制（見圖2-8及2-9）。出現(xiàn)露點(diǎn)問題的靠近預(yù)熱/爐膛的過渡位置如圖2-9所示。為使操作工能夠處理出口處以釬焊完的部件，在釬焊爐的末端出口添加了強(qiáng)制對(duì)流冷卻系統(tǒng)。P．38圖2-9一個(gè)釬焊循環(huán)的溫度和露點(diǎn)與時(shí)間的相對(duì)關(guān)系記錄（冷凝器）圖示的釬焊爐展示了與溫度和露點(diǎn)相對(duì)的位置。所有計(jì)量單位：米P．39通過在臨界釬焊段注入氮?dú)?，氮?dú)鈴脑摬课涣鞯解F焊爐前端的進(jìn)口和出口處，使?fàn)t內(nèi)的氣氛得以控制。在臨界釬焊段注入氮?dú)?，有助于保證該區(qū)域中的露點(diǎn)是最低值（見圖2-9）。流向釬焊爐入口的氮?dú)庖矔?huì)帶走從釬焊爐外進(jìn)入的產(chǎn)品，網(wǎng)帶以及夾具上去除的水汽，使之遠(yuǎn)離釬焊段。釬焊爐制造商會(huì)根據(jù)產(chǎn)品重量，結(jié)構(gòu)以及設(shè)定的每小時(shí)生產(chǎn)能力來設(shè)計(jì)網(wǎng)帶速度，分區(qū)溫度和氮?dú)獾牧魉佟Ｒ话銇碚f，加熱速率設(shè)定為20C/分鐘。產(chǎn)品溫度均勻一致，最高溫度應(yīng)為600C，理想的溫差為不超過正負(fù)5C。但當(dāng)需要釬焊的產(chǎn)品體積較大時(shí)，由于產(chǎn)品中不同的部位體積不一而較難維持上述的溫度狀況。釬焊爐潛在用戶在洽談?dòng)嘘P(guān)釬焊爐的契約時(shí)，應(yīng)特定規(guī)定在（最好是）每一個(gè)加熱區(qū)域都安裝一個(gè)閥門接入端口，以便定期對(duì)氣體取樣進(jìn)行露點(diǎn)和/或氧氣的分析。當(dāng)工藝條件決定下來時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備一個(gè)溫度露點(diǎn)曲線圖，如圖2-9所示。根據(jù)建議提及的樣品端口，可簡(jiǎn)單取得露點(diǎn)的數(shù)值曲線圖。在相同產(chǎn)品的釬焊中采取跟蹤熱電偶電線或市面上所提供的較簡(jiǎn)單但費(fèi)用較昂貴的絕熱數(shù)據(jù)組件，均可測(cè)出溫度的曲線。數(shù)據(jù)組件放置于產(chǎn)品旁邊的網(wǎng)帶上而熱組件外端的電偶則放置于被釬焊產(chǎn)品的內(nèi)部。數(shù)據(jù)組件根據(jù)組件內(nèi)邏輯的設(shè)定時(shí)間區(qū)間，儲(chǔ)存溫度的讀數(shù)。然后，把信息下載到電腦中生成相應(yīng)的曲線圖（圖2-10）。P．40圖2-10放置于被隧道爐釬焊的水箱上不同位置的熱電偶的溫度與時(shí)間相對(duì)關(guān)系圖網(wǎng)速800毫米/分鐘制圖速度15毫米/分鐘在調(diào)試釬焊爐時(shí)所生產(chǎn)出的試壓樣件，應(yīng)保留做試樣。該試樣可用于對(duì)生產(chǎn)前的釬焊爐進(jìn)行預(yù)處理。該程序使釬焊爐溫度與加熱元件達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。業(yè)已發(fā)現(xiàn)該程序?qū)υ谕９ぶ笾匦聠?dòng)釬焊爐和未釬焊的部件進(jìn)入釬焊爐前都是必須的。當(dāng)跟隨現(xiàn)時(shí)生產(chǎn)所需釬焊的產(chǎn)品，一旦釬焊結(jié)構(gòu)和重量不同時(shí)，也應(yīng)采用該程序。蘇威公司可提供釬焊爐制造商的名單。P．41強(qiáng)制對(duì)流爐強(qiáng)制對(duì)流爐能減少設(shè)備放置所需的面積。由于熱的氮?dú)饽艽捣鞑考?，加熱快而且均勻，因此可縮短釬焊爐的長(zhǎng)度。該系統(tǒng)一個(gè)缺點(diǎn)是目前還不能有序地地將污染物如水汽和氧氣盡快排放出爐體以外。相反，如早前所討論的連續(xù)隧道爐和靜止氮?dú)饬髁肯到y(tǒng)可將污染物均一地向爐子的兩端驅(qū)除，使之遠(yuǎn)離臨界釬焊區(qū)間。因此，強(qiáng)制對(duì)流爐中出現(xiàn)的這個(gè)問題必須在以下幾個(gè)方面加以特別注意：。所有產(chǎn)品和夾具在進(jìn)入釬焊爐以前必須100%干燥。。部件內(nèi)部應(yīng)用氮?dú)馊缓笥蒙w子封好部件。。應(yīng)特別留意循環(huán)吹風(fēng)以及速度，以便能保證氮?dú)獾牧飨蚝褪癸L(fēng)機(jī)葉片平衡。。對(duì)釬焊爐出現(xiàn)的所有泄露情況都必須盡快明確和加以消除。如果沒有采取上述措施，則可能引起內(nèi)部的爐膛腐蝕和輸送系統(tǒng)的腐蝕，并影響產(chǎn)品的可釬焊性。P．42c)間歇爐市場(chǎng)上可提供氮?dú)夂驼婵諆艋愋偷拈g歇爐。其尺寸可由實(shí)驗(yàn)室規(guī)模到生產(chǎn)規(guī)模。兩種類型的間歇爐的操作均需在釬劑揮發(fā)/熔融溫度點(diǎn)前充如入氮?dú)?。在一些間歇爐中，如有要求，也可以添加一個(gè)強(qiáng)制對(duì)流的功能。間歇爐用于釬焊生產(chǎn)量較少，結(jié)構(gòu)和重量變化多樣的部件，以及一些較大的部件如那些低溫應(yīng)用領(lǐng)域中的產(chǎn)品，加熱速率較慢和有良好的氣氛條件是必須的每一個(gè)爐體制造商都有他們自己的專有設(shè)計(jì)和技術(shù)，因此應(yīng)直接聯(lián)系爐體制造商以便使?fàn)t體的設(shè)計(jì)和釬焊者的產(chǎn)品相匹配。蘇威可提供一系列的間歇爐的制造商名單。P．43ii)火焰焊接蘇威NOCOLOK釬劑可用于火焰加熱釬焊單一的接頭部位，如管子-管子的接頭，以及那些有較大熱容差的配件的接頭部位。由于火焰焊接的加熱速率比爐中焊接要快，因此也可以釬焊一些含鎂的鋁合金。焊接的兩個(gè)部件的鎂含量必須要小于1.0%，才可形成可接受的接頭。AA4047（718）合金的預(yù)制品用于向接頭部位提供釬料金屬。當(dāng)釬焊某些要求釬料流動(dòng)性稍弱的部位時(shí)，AA4045（714）可用于減少重力作用影響。以蘇威的釬劑制成的釬焊膏可用于釬焊不含鎂的合金。火焰焊接可用手工配用適當(dāng)?shù)墓ぞ哌M(jìn)行，又或者用連續(xù)形式的圓盤傳送帶或往復(fù)式傳送帶進(jìn)行。P．44a)手工火焰焊接須采用以下工具和部件：。有2個(gè)多孔噴嘴的雙頭焊槍，以便從兩個(gè)方向同時(shí)加熱接頭部位（見圖2-11）。這是為了溫度的均勻加熱。定位火焰，如那些用于氧乙炔類型的焊槍應(yīng)避免使用防止燒穿。。應(yīng)帶有氣體調(diào)整閥的氣體混合系統(tǒng)。另一種焊槍就是使用單一氣體并在焊槍上有可調(diào)整的開口，以便噴嘴工作時(shí)能通過負(fù)壓作用將室內(nèi)的空氣吸入焊槍內(nèi)。該種焊槍也可裝上一個(gè)雙頭。。氧氣與1）丙烯，或2）甲烷，或3）丁烷，或4）天然氣都是可以接受的。氣流壓力應(yīng)保持在相當(dāng)?shù)停?-6psi）的水平以便通過槍身上的控制能夠調(diào)整火焰。對(duì)于采用任何的混合氣體來產(chǎn)生一個(gè)輕微縮小的火焰都是非常重要的。這往往是避免鋁的氧化。因?yàn)榭s小的火焰所消耗的氧氣比通過焊槍所輸送的氧氣要小。P．45圖2-11手工火焰焊接用焊槍需被釬焊的部件不應(yīng)含有切割油或潤(rùn)滑油。如無蒸氣除油（如果熟練的話），水溶液清洗或其他的替代方法，則應(yīng)用溶劑擦除。蘇威NOCOLOK釬劑可以釬劑懸浮液或釬劑膏的形式用刷子添加到接頭部位和預(yù)成型的釬料上。要被釬焊的部件與預(yù)制成型的焊環(huán)或墊片必須緊密接觸。如果客戶不想自行配制釬劑懸浮液或釬劑膏，可直接采購(gòu)NOCOLOK釬劑懸浮液和釬劑膏。P．46常規(guī)來講，NOCOLOK釬劑懸浮液（火焰焊接）中可采用異丙基乙醇和釬劑按40-60%的重量比調(diào)配。當(dāng)焊接工藝已發(fā)展到可以接受的水平并要求焊接后殘余物降到少的情況下，可將重量比調(diào)低到20-40%。采用乙醇，有助于懸浮液濕潤(rùn)部件，而且能迅速干燥?；鹧婧附拥慕宇^間隙應(yīng)控制在0.1-0.15毫米之間。間隙也可稍大，但毛細(xì)作用會(huì)減弱，重力作用會(huì)增加，并需要更多的釬料。焊接的火焰不應(yīng)過長(zhǎng)時(shí)間集中在任何的一個(gè)部位以免出現(xiàn)燒穿。部件厚度較厚的部位應(yīng)多加熱?；鹧娌粦?yīng)停留在釬劑或釬料上以避免接頭部位在未均勻加熱至釬焊溫度時(shí)出現(xiàn)過早熔化。任何時(shí)候，火焰都應(yīng)該移動(dòng)，在不同厚度部位的前后移動(dòng)，以此方式使整個(gè)接頭的溫度均勻。用NOCOLOK釬劑進(jìn)行火焰焊接時(shí)，有三個(gè)溫度顯示。第一個(gè)溫度顯示為在鋁表面出現(xiàn)黃色火眼。這表明鋁表面開始出現(xiàn)“燃燒”，因?yàn)殇X表面總是比部件中心更快受熱。為防止燒穿，火焰不應(yīng)頻繁接觸鋁表面。第二個(gè)溫度顯示出現(xiàn)在釬劑熔化的第一瞬間。這時(shí)添加釬劑的部位由白色變?yōu)橥该?。這表明釬焊接頭的溫度約為565C。這時(shí)火焰可直接對(duì)準(zhǔn)焊縫和焊環(huán)進(jìn)行加熱。在釬劑熔融后短時(shí)間內(nèi)，釬焊環(huán)會(huì)變形并在580C左右開始熔化（這是第三個(gè)溫度顯示）。熔化的釬料通過毛細(xì)作用迅速流入焊縫，一旦焊環(huán)全部熔化，應(yīng)立即移開火焰使被釬焊的焊縫部位不會(huì)燒穿。焊接部位冷卻后無需進(jìn)一步處理。如果確實(shí)需要，也只能以機(jī)械方式去除殘余物，如用鋼絲刷或砂紙。但建議僅在釬劑殘余物的去除是勢(shì)在必行時(shí)才進(jìn)行。P．47火焰焊接中溫度控制不如爐中釬焊時(shí)精確。如前所述，部件外部達(dá)到的溫度超過爐中焊接所建議的605C。由于火焰焊接經(jīng)常用于焊接一些難于在爐中焊接的含鎂合金（加工合金，等等），對(duì)釬焊者來說，該類合金的過燒是一個(gè)問題。含鎂合金較之含鎂量低或不含鎂的合金，熔點(diǎn)較低（見圖2-1）。用于火焰焊接的最常見的高強(qiáng)度含鎂合金的例子就是AA6061，AA6063。它含有0.5%的鎂，固相/液相溫度為616/652C。含鎂量等于或高于1%的合金，一旦過燒（大于605C），就會(huì)趨向于在晶粒邊界結(jié)構(gòu)里初始融化。該種效果會(huì)在合金當(dāng)中含有鋅時(shí)得到強(qiáng)化。圖2-12到圖2-15展示了超出釬焊溫度范圍的合金AA7003（約0.5%鎂/約5.7%鋅）和AA7004（約1.5%鎂/約4.2%鋅）的金相照片。當(dāng)合金過燒時(shí)，這些合金添加元素對(duì)合金表皮（圖2-12和圖2-13）以及內(nèi)部（圖2-14和圖2-15）的粗糙程度的影響都是明顯的。在部件表面的影響更為嚴(yán)重，因?yàn)橥獠勘葍?nèi)部中心所接觸的溫度更高。視覺上可見到在部件表面產(chǎn)生“桔皮”效果（圖2-12和2-13），如果合金添加元素增加，該情況會(huì)更為突出。這種類型的金相降解可引起機(jī)械加工表面如線或密封表面的壽命和適宜性。對(duì)釬焊后的產(chǎn)品要有一個(gè)好的金相研究必須保證產(chǎn)品能達(dá)到一個(gè)必需的規(guī)格?；鹧婧附右粋€(gè)過渡接頭如鋁和黃銅的接頭時(shí)需特別注意。當(dāng)釬劑熔化以及部件表面氧化膜被去除時(shí)，鋁和銅在內(nèi)部擴(kuò)散是可能的。在釬焊溫度（釬料熔化）時(shí)，這種擴(kuò)散非常迅速，鋁和銅的備用材料消耗很快。在火焰焊接管子-管子的接頭，而又不能出現(xiàn)任何泄露時(shí)（列如冰箱鑲嵌板的銅管和鋁出口管），對(duì)最大釬焊溫度和釬焊時(shí)間的控制都是非常重要的。再次強(qiáng)調(diào)，在正式投入生產(chǎn)前，對(duì)釬焊部件進(jìn)行金相研究以便調(diào)整工藝參數(shù)是非常必要的。P．48圖2-12經(jīng)過加工和熱處理的AA7003可機(jī)械加工合金（表面以及內(nèi)部）的橫截面顯微照片第一張：經(jīng)機(jī)械加工（放大50倍，Neg83523）第二張：熱處理至630C（放大50倍，Neg83526）P．49圖2-13經(jīng)擠壓和熱處理的AA7004可機(jī)械加工合金（表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)）的橫截面顯微照片第一張：經(jīng)擠壓加工（放大50倍，Neg83501）第二張：熱處理至630C（放大50倍，Neg83515）P．50圖2-14AA7003被加熱至不同溫度時(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的橫截面顯微照片第一張：590C（放大50倍，Neg83518）第二張：620C（放大50倍，Neg83523）第三張：630C（放大50倍，Neg83524）P．51圖2-15AA7004被加熱至不同溫度時(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的橫截面顯微照片第一張：595C（放大50倍，Neg83506）第二張：610C（放大50倍，Neg83512）第三張：620C（放大50倍，Neg83514）P．54b)使用轉(zhuǎn)盤和傳送帶進(jìn)行火焰焊接轉(zhuǎn)盤將裝配好的部件從循環(huán)裝置上的一個(gè)火焰焊接工位連續(xù)地送到到另一個(gè)工位。通常每一個(gè)加熱工位包括有2個(gè)固定的和對(duì)向的火焰，而接頭部位則處于兩者之間的轉(zhuǎn)盤位置上。工位的數(shù)量取決于釬焊部件的結(jié)構(gòu)和重量。部件能夠被均勻地加熱到釬焊溫度，然后由空氣冷卻或者噴水冷卻。總體的釬焊工藝參數(shù)與手工火焰焊接中所描述的大體相當(dāng)。往返式系統(tǒng)是較慢的一種生產(chǎn)方式。往返系統(tǒng)上有一個(gè)支架，上面可放置1-2個(gè)部件，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)支架，往返系統(tǒng)將釬焊接頭運(yùn)送到1-2個(gè)配有對(duì)向火焰的釬焊工位上，往返系統(tǒng)通常比較寬，使得在返回原來的位置上時(shí)可以放置1-2個(gè)新部件，而原有焊接好的部件則被防卸下來。所有火焰焊接工位上方必須空氣流通。P．53iii)感應(yīng)釬焊感應(yīng)釬焊采用高頻電流使工件的接頭部位感應(yīng)受熱。該種加熱通常只是對(duì)接頭部位進(jìn)行加熱，而不是整個(gè)部件的加熱。有很多種的能源可以產(chǎn)生這種加熱的方式。鋁釬焊則需采用大約為530000cps的電流頻率。電流通過放置于部件附近而非接觸部件的纏繞或者內(nèi)置水冷線圈，使部件感應(yīng)。鋁部件作為短接中級(jí)變壓器，而水冷線圈則是第一級(jí)變壓器。在連續(xù)釬焊當(dāng)中，部件被設(shè)備輸送到焊接工位，水冷線圈在部件的四周則可設(shè)計(jì)為開放和封閉的形式。部件被放置于線圈的中心對(duì)均勻加熱部件來說是非常重要的。感應(yīng)焊接適用于一系列需要焊接的簡(jiǎn)單接頭，例如一系列的管子與金屬板的焊接。部件的平面應(yīng)相對(duì)平整則更為適宜，則感應(yīng)棒可放置在工件的附近而又不會(huì)接觸工件的任何一側(cè)。這是一種較之采用纏繞線圈而言，效率稍慢的方法。一旦釬焊參數(shù)確定下來，感應(yīng)焊接則成為一種機(jī)械重復(fù)的操作。通常加熱周期的時(shí)間為15-60秒。也有一些應(yīng)用當(dāng)中，通過采用氮?dú)鈱?duì)部位氣氛保護(hù)使焊接部位的釬劑用量得以減少。所有在空氣環(huán)境中采用NOCOLOK釬劑進(jìn)行感應(yīng)釬焊，焊接設(shè)備上方都應(yīng)該配有通風(fēng)裝置。根據(jù)氟化氫在空氣中含量的多少，相應(yīng)地裝配滌氣機(jī)。P．54第3節(jié)重要的生產(chǎn)控制步驟和特性裝配間隙要以金相結(jié)合的方式形成接頭，則沿著接頭部位要有幾個(gè)緊密接觸的點(diǎn)。要有足夠而不過量的釬料能夠流到焊縫部位。在NOCOLOK釬劑釬焊當(dāng)中，毛細(xì)作用能極好地把釬料拉到焊縫部位。對(duì)非復(fù)合部件的焊接，無論是在爐中釬焊還是火焰焊接，建議間隙為0.10-0.15毫米之間。當(dāng)爐中焊接經(jīng)常采用復(fù)合材料時(shí)，建議部件焊接部位應(yīng)緊密接觸，復(fù)合層可視作間隙距離。避免在非復(fù)合材料中出現(xiàn)摩擦配合。液態(tài)釬料金屬必須能均勻地浸潤(rùn)接頭部位，否則接頭部位會(huì)出現(xiàn)不連續(xù)（泄露）。作為復(fù)合層的合適釬料金屬，預(yù)制成型的或釬焊膏用粉末選擇，已經(jīng)在第2節(jié)的《鋁合金，概述》當(dāng)中進(jìn)行了詳細(xì)的討論。P．55在釬焊熱循環(huán)當(dāng)中維持產(chǎn)品的間隙是非常重要的。這一問題與部件設(shè)計(jì)階段和/或者部件不同部位不同的熱膨脹系數(shù)有關(guān)，例如：。由于在管子和較厚的頭板之間存在不同的膨脹速率或者頭板和管子之間的間隙較差，會(huì)引致管子的“沙漏”。在任一情況下，壓力會(huì)被施加與管子的前端，以及管子寬度被迫向內(nèi)。這就是所謂的沙漏。。不銹鋼夾具的熱膨脹系數(shù)與鋁的不同；鋁的膨脹速率更快（見第3節(jié)，ii裝配夾具）。依賴于產(chǎn)品的尺寸和夾具的結(jié)構(gòu)，夾具裝配在熱循環(huán)中可使鋁部件最后變形（例如暖風(fēng)機(jī)和水箱芯子，頭板之間的管子/翅片疊放位置會(huì)被向中心方向壓縮。。復(fù)合層相互堆疊的復(fù)合部件，當(dāng)復(fù)合層熔化及流動(dòng)時(shí)，可減少高度方面的尺寸。高度減少的尺寸與累加的包復(fù)層厚度幾乎相等。因此堆疊得越高，高度減少越多。此外，如果部件（例如水箱芯子中的管子）被頭板固定，最后，堆疊的翅片內(nèi)彎的情況會(huì)更嚴(yán)重。上述提到的僅是一些由于部件裝配不當(dāng)所引起的潛在的問題。釬焊者必須評(píng)估每一個(gè)產(chǎn)品的潛在問題并在一個(gè)產(chǎn)品批量投入生產(chǎn)以前解決這些問題。P．56ii)AISI304和316是夾具的適用材料。而在夾具會(huì)不斷與液態(tài)釬料金屬接觸時(shí)，則AISI309或者310的使用壽命會(huì)稍長(zhǎng)。圖3-1到3-2和表格3-1給出了對(duì)多種型號(hào)的不銹鋼材料和鎳鉻鐵601合金在熔融的鋁硅釬料中進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果。也可使用其它的材料，如低碳鋼作為捆扎帶或夾具的支架。不銹鋼捆扎帶則需要實(shí)驗(yàn)來確定適合的位置和張力，以免部件變形。其后，部件的捆扎需要采用自動(dòng)捆扎設(shè)備進(jìn)行以保證部件與部件之間的一致性。市場(chǎng)上有在這方面應(yīng)用的自動(dòng)捆扎設(shè)備可供購(gòu)買。捆扎帶字只能使用一次就需廢棄。低碳鋼捆扎帶和夾具會(huì)因?yàn)殇摮霈F(xiàn)氧化而使與之接觸的鋁表面變色。這有可能對(duì)使用者造成負(fù)面影響，并可以通過噴漆把其隱藏。據(jù)報(bào)道，低碳鋼夾具的壽命與不銹鋼的壽命要短得多。P．57圖3-1不同型號(hào)的不銹鋼和鎳鉻鐵601在熔融的鋁硅中放置1小時(shí)后的溶解情況照片由加拿大鋁業(yè)國(guó)際有限公司提供P．58圖3-2不同型號(hào)的不銹鋼和鎳鉻鐵601在熔融的鋁硅中放置6小時(shí)后的溶解情況照片由加拿大鋁業(yè)國(guó)際有限公司提供P．59表格3-1浸入熔融鋁硅釬料金屬中的不銹鋼減少的尺寸（AISI為美國(guó)鋼鐵研究院的縮寫）夾具金屬浸入時(shí)間（小時(shí)）厚度減少后的厚度厚度減少的比率實(shí)驗(yàn)中的樣件經(jīng)蒸氣除油處理。實(shí)驗(yàn)樣件從熔融釬料金屬池中取出后經(jīng)腐蝕性溶液處理，以便去除在樣件表面上的所有鋁硅殘余物。P．60經(jīng)以下幾個(gè)實(shí)踐過的原因，理想的夾具應(yīng)該是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及重量較輕的：。夾具必須被干燥和加熱到釬焊溫度，這在成本上不節(jié)約；。夾具表面積越大，則在干燥爐中要處理更多的釬劑懸浮液和在釬焊爐中要釬焊更多的釬劑，這在成本上也不節(jié)約；。夾具上過多的釬劑會(huì)使夾具上累積的殘余物更多，從而需要更經(jīng)常的處理。工業(yè)行業(yè)方面有過報(bào)道，當(dāng)釬焊爐投入使用6周后網(wǎng)帶出現(xiàn)問題而隨后爐膛出現(xiàn)一個(gè)洞。經(jīng)查找原因，原來是所使用的夾具面積相當(dāng)大而且夾具的清潔維護(hù)（用噴丸或噴砂去除過多的釬劑殘余物）的間隔時(shí)間過長(zhǎng)。如果釬劑殘余物沒有定期清除，會(huì)使夾具表面積迅速增大而殘余物分離，為釬劑懸浮液的停留提供了極好的“小袋”。理想狀況下，夾具不應(yīng)進(jìn)入釬劑噴淋程序。在可能的情況下，夾具應(yīng)在噴淋釬劑后和進(jìn)入干燥爐以前進(jìn)行裝配。在本手冊(cè)的前部，已經(jīng)就鋁合金和某些夾具材料的熱膨脹系數(shù)進(jìn)行過討論。表格3-2列出了鋁合金和常用夾具材料的膨脹比較系數(shù)。P．61表格3-2多種夾具材料的膨脹系數(shù)材料膨脹系數(shù)英寸/英寸/F（x10-6）常用用途鋁12.8釬焊部件中強(qiáng)鋼6.7捆扎帶，夾具不銹鋼9.9夾具顯而易見，必須對(duì)夾具和捆扎帶的式樣，尺寸和放置給予足夠的考慮。對(duì)夾具材料，式樣設(shè)計(jì)，尺寸和維護(hù)進(jìn)行良好的記錄是非常需要的，這有助于檢測(cè)產(chǎn)品和設(shè)備的問題，而在人員出現(xiàn)變更的情況下也能提供參考資料。P．62iii)影響釬料金屬的因素主要為：。釬料合金（AA4343、AA4045、AA4047）。釬料的數(shù)量。釬料的放置。釬焊中釬焊裝置的定位。產(chǎn)品部件的間隙。產(chǎn)品最大的釬焊溫度。釬焊溫度下產(chǎn)品停留的時(shí)間。產(chǎn)品溫度的一致性。毛細(xì)現(xiàn)象上述變量所帶來的影響已經(jīng)被討論過。本章節(jié)主要嘗試指出上述因素中的一些變化的相互作用及以圖例說明不同的釬焊溫度及產(chǎn)品停留時(shí)間對(duì)釬焊效果的影響，以及如果情況得不到控制，可能會(huì)導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。在釬焊的加熱循環(huán)中，在熔融硅鋁合金的釬料中的硅滲透到芯合金或部件合金中，如果有足夠的硅滲透形成一個(gè)低熔點(diǎn)流動(dòng)的合金，這種材料有可能通過毛細(xì)作用流到焊縫部位或因重力向下流動(dòng)。該結(jié)果歸因于部件合金的侵蝕。上述因素影響到硅擴(kuò)散/形成釬料金屬/釬料流動(dòng)過程。如果不加以控制，產(chǎn)品的完整性會(huì)被損害及產(chǎn)品的壽命周期會(huì)受到影響。作為一個(gè)總的原則：“釬料金屬熔區(qū)越大，硅擴(kuò)散性越大，結(jié)果腐蝕越嚴(yán)重”。在汽車工業(yè)中，芯部件大約厚度的10%成為硅擴(kuò)散/釬料侵蝕被認(rèn)為是可接受的。P．63有關(guān)芯合金（汽車水箱頭、管及翅片合金的釬料性腐蝕）的釬料金屬腐蝕受溫度、時(shí)間的影響在圖3-3的釬焊部件橫截面的顯微照片中得到展示。包覆層合金型號(hào)為AA4343，而芯合金的類型為：。水箱頭：AA3005。管道：AA3003。翅片：AA3003。釬焊在間歇爐中進(jìn)行，使用本手冊(cè)推薦N2氣氛保護(hù)。嵌角尺寸的增加、芯部件的侵蝕以及硅在芯部件或部件合金的透入深度是明顯易見的。如因任何原因，使焊縫周圍釬料合金的嵌角被誘導(dǎo)移離焊縫，則薄的被侵蝕芯部件區(qū)域，會(huì)在結(jié)構(gòu)上變得不耐用以及相關(guān)的抗腐蝕性會(huì)變?nèi)?。硅在芯合金中的擴(kuò)散借助于晶粒的邊界迅速發(fā)生。對(duì)部件的侵蝕通常是通過硅對(duì)晶粒邊界的流動(dòng)開始及發(fā)展的。腐蝕性滲透的快慢在于晶粒的大小以及晶粒邊界的結(jié)構(gòu)類型，例如：等軸式或扁平式。AA3003翅片及管道芯合金的強(qiáng)烈滲透歸因于溫度高于建議的度數(shù)，如圖3-4中的高倍橫截面的顯微照片所示。P．64圖3-3最大釬焊溫度、產(chǎn)品停留時(shí)間及翅片腐蝕的效果圖P．65圖3-4硅擴(kuò)散的高倍顯微照片P．66在圖3-5中，可看到釬焊過的水箱芯部件在使用中出現(xiàn)故障的例子。對(duì)于故障部位的合理說明可看圖3-6。引起故障出現(xiàn)的原因如下：1.一旦達(dá)到釬焊溫度（580C--590C），AA4343包覆層的一部分流動(dòng)到水箱頭/過道焊縫處，焊縫被填充形成一個(gè)小嵌角，芯部件的熔融極少。2.釬焊溫度高于建議度數(shù)（605C），因此所有的釬料流到焊縫處，加大嵌角形成/擴(kuò)大釬料熔區(qū)/增加硅的擴(kuò)散及對(duì)管壁的侵蝕。3.即便嵌角表面釬料金屬的表面張力的減少和釬焊爐網(wǎng)帶的不規(guī)則移動(dòng)，會(huì)引起一部分釬料流向翅片與管壁的焊縫部位。4.該作用使管壁被侵蝕的部分剝露。水箱芯部件在使用過程中出現(xiàn)彎曲是由壓力的振幅及熱冷擴(kuò)張?jiān)斐傻?。在管道的最弱部?-變薄的管壁部分會(huì)出現(xiàn)疲軟故障。故障部位的腐蝕只能在金相學(xué)的檢測(cè)中才能發(fā)現(xiàn)，肉眼并不容易觀測(cè)。P．67圖3-5釬劑釬焊水箱芯部件在使用中出現(xiàn)故障（故障部位為頭部與管道嵌角前面的管道處）P．68圖3-6圖3-5中出現(xiàn)故障部位（在頭板/管子嵌角前受到熔蝕的管子）的原因演示A.一旦達(dá)到580C--590C的釬焊溫度，部分釬料金屬流動(dòng)到管與水箱頭的焊縫處。B.當(dāng)實(shí)操溫度超過建議的最大峰值溫度605C時(shí)，在焊縫處形成大片釬料金屬熔區(qū)，引致管壁的被侵蝕。C.釬料金屬表面張力的突然降低，又或者釬焊爐網(wǎng)帶的不規(guī)則移動(dòng)會(huì)引致釬料金屬熔區(qū)的一部分從管與水箱頭的焊縫部位流走。D.該作用使該部位的金屬被剝蝕，導(dǎo)致管壁厚度降低33%的峰值。P．69同樣模式的釬料侵蝕故障可能會(huì)在翅片/管與管砌體/翅片接頭處（圖3-7）出現(xiàn)。這通常在包覆層頭部（水箱頭）處出現(xiàn)。連接工藝如期進(jìn)行，按：管道包覆層熔化，流到翅片/管道連接處，形成正常的嵌角。釬焊溫度可允許高于建議的最大度數(shù)（605C），理論上，會(huì)現(xiàn)如下情況：。過多的釬料從頭部/管道焊縫處溢出。。液狀釬料順著管道流至最近的管道/翅片焊縫處。。在連接部位處過多的釬料加速了硅對(duì)管道芯合金的擴(kuò)散，侵蝕管壁厚度。。焊縫處過多的釬料通過毛犀作用流到翅片中及翅片之間，尤其是翅片密集的部位，使薄的翅片因毛細(xì)推動(dòng)作用而靠在一起，從而使翅片在其原有的翅片/管道部位發(fā)生位移。。當(dāng)翅片移動(dòng)，會(huì)牽引熔融的釬料并使被侵蝕的部位剝露出來。但出現(xiàn)該情況時(shí)，管道薄弱部位就有可能會(huì)成為出現(xiàn)機(jī)械故障或腐蝕故障的部位。P．70圖3-7在管子/翅片接頭部位的水箱管子的潛在釬料金屬熔蝕M86708管子芯層沒有減薄上述情況僅僅是釬焊者在釬焊前或釬焊過程當(dāng)中忽略了釬料金屬控制所會(huì)引起的一些潛在問題。當(dāng)這方面的問題得以解決后，在3-8和3-9頁(yè)當(dāng)中列出的因素，應(yīng)視作為潛在的作用因素而被系統(tǒng)地加以考慮和消除。P．71釬焊修復(fù)對(duì)泄漏的部件在爐中或用火焰焊接進(jìn)行修復(fù)是可行的。含有鋁鎂合金的部件在修復(fù)前必須用鋼絲刷刷掉氧化鎂。一個(gè)部件僅能修補(bǔ)一次，如果部件仍然出現(xiàn)泄漏則應(yīng)廢棄。這是為了避免硅的進(jìn)一步擴(kuò)散和熔蝕危及部件的機(jī)械和/或者腐蝕屬性。修補(bǔ)感應(yīng)焊接中出現(xiàn)不連續(xù)的接頭部位現(xiàn)時(shí)尚未可行。理論上是可行的，然而采用火焰焊接的離機(jī)方法會(huì)更為實(shí)際。許多的修復(fù)工作采用NOCOLOK釬劑釬焊膏完成。通常來說AA4047（718）鋁硅粉末在釬焊膏中是首選的。因?yàn)樵谇懊娴挠懻撝校珹A4047的熔點(diǎn)在3種的釬料金屬里是最低的。這有助于避免所有的嵌角過度熔融和其它接頭部位的重新開口的可能性。如果可行的話，預(yù)制成型的釬料和適量的釬劑應(yīng)一并添加到泄漏部位。理想情況下，如果可能的話，最大的釬焊溫度不應(yīng)該超過595C。P．72v)釬焊后釬劑殘余物特性依據(jù)于釬劑附著量的多少和爐內(nèi)氣氛的高低，采用NOCOLOK法釬焊的部件外觀大體為比較光亮到稍微有點(diǎn)灰。當(dāng)兩個(gè)因素之一超出了建議的標(biāo)準(zhǔn)，外觀會(huì)趨向灰色。通常肉眼不能觀看出釬劑殘余物，然而，在50倍放大的顯微鏡下是可以觀測(cè)到的。圖3-8顯示了更高倍數(shù)的掃描電鏡所拍攝的釬焊后殘余物的照片。左邊的照片是典型的連續(xù)隧道爐釬焊后的部件表面，針孔狀結(jié)構(gòu)可能包括了不規(guī)則的平片晶。照片M-70323是典型的經(jīng)分批爐焊接，在冷卻階段中爐內(nèi)氣氛中氧含量超過了建議的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)部件的表面狀況。該組織幾乎100%是平片晶。該表面被認(rèn)為在產(chǎn)品的實(shí)際使用中具有更好的抗腐蝕作用（8-8）。其它的釬劑殘余物性能如下：殘余物厚度常規(guī)為1-2微米。殘余物厚度會(huì)根據(jù)釬焊前釬劑附著量而變化。硬度殘余物的硬度按莫氏硬度等級(jí)大約為4。附著性當(dāng)采用建議的釬劑附著量時(shí)，在制冷劑或乙二醇類冷卻液循環(huán)時(shí)，沒有發(fā)現(xiàn)可測(cè)量到的分離物。然而，當(dāng)采用的釬劑附著量搞出建議標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可發(fā)現(xiàn)一些分離物，尤其是在熔融釬劑所聚集的底部。濕潤(rùn)性釬焊后殘余物有一個(gè)親水的（濕潤(rùn)）表面，但該親水性會(huì)隨著時(shí)間而下降。P．73抗腐蝕性部件表面上的釬劑殘余物能適度地提高抗腐蝕性（8-10，8-11，8-12，8-13）。溶解性釬劑殘余物的溶解性受測(cè)量方法的影響。離子濃度近似于KAlF4混合物的鋁，氟和鉀的典型的溶解度是1.2gm/l。釬焊后氣味在釬焊后則可短時(shí)間內(nèi)有小量的硫化氫氣味。在短時(shí)間內(nèi)會(huì)消失，如不能接受，也可用水漂洗部件消除氣味。釬焊后處理釬焊后殘余物為噴吐提供了一個(gè)很好的基礎(chǔ)。然而，殘余物較厚，會(huì)導(dǎo)致噴漆效果較差或濕或干粉漆不能附著。NOCOLOK釬劑不易于從釬焊后部件的表面上將殘余膜去除。機(jī)械磨損，如鋼絲刷或砂子打磨能夠清除“粗糙”接頭上較厚的殘余物。目前沒有發(fā)現(xiàn)有什么實(shí)質(zhì)的化學(xué)方法可以去除殘余物。硼酸或硝酸溶液在高溫情況下可去除殘余物，但所需時(shí)間（約1小時(shí)）和硝酸煙化的危險(xiǎn)使之采用不能成為可能?；旧希詈玫姆椒ň褪钦_地噴淋系統(tǒng)使釬焊后殘余物不明顯，則無需去除釬劑。P．74圖3-8NOCOLOK釬劑釬焊后殘余物的SEM顯微照片顯示了兩個(gè)完全不同的組織。P．75釬焊后殘余物對(duì)冷卻液的影響采用商用純鋁和1）蒸餾水和2）50%乙二醇和兩者均配有100ppm重量的氟化鈉進(jìn)行電氣化學(xué)分化研究（8-13）。研究表明，“存在于熱交換器中的微量氟化物釬劑不太可能引起鋁材的局部腐蝕，即便是存在于重金屬中也一樣”。在上述條件之下（也就是指溶液中的氟化鈉），鋁材上很明顯地形成了一層薄膜，如果在容樣的溶液中沒有添加氟化物，則沒有形成。它提出“薄膜能夠改變臨界點(diǎn)蝕電位，使之達(dá)到更高值”從而延遲點(diǎn)蝕的開始。P．75釬劑殘余物對(duì)制冷劑的影響對(duì)NOCOLOK釬劑和其釬焊后殘余物對(duì)制冷劑穩(wěn)定性的影響的初始研究已在應(yīng)用下面的條件的情況下進(jìn)行：。氟里昂12，22和134a。福特的內(nèi)燃機(jī)高黏度石蠟冷凍油。與鋼-1010和釬焊前釬劑附著量為3-4克/平方米的釬焊后3003合金相接觸。實(shí)驗(yàn)溫度和時(shí)間按汽車空調(diào)運(yùn)行參數(shù)測(cè)試75天，相當(dāng)于汽車10年的使用壽命。結(jié)論為“有釬劑涂層的鋁合金3003的冷凝器和蒸發(fā)器多半可用于氟里昂12，并適用于氟里昂22和134a。然而，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有“冷卻-混合”油時(shí)，則必須采用后兩種制冷劑進(jìn)行再次測(cè)試。P．76釬焊殘余物對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油穩(wěn)定性的影響采用渦輪油（軍用規(guī)格：ML-23699）進(jìn)行熱量氧化測(cè)試，以檢測(cè)釬劑殘余物對(duì)金屬催化降接作用的敏感性（8-16）。油冷器測(cè)試進(jìn)行19天，采用表面有和沒有釬劑殘余物的油冷器進(jìn)行，并與流動(dòng)的（45毫升/分鐘）溫度為130C的油接觸。經(jīng)過對(duì)結(jié)果評(píng)估，可認(rèn)為釬劑殘余物尚未足夠嚴(yán)重得可以引起油的大量的分解。為得出溫度在油的熱降解方面的影響，采用表面帶有和不帶有釬劑殘余物的鋁合金條，和自生氣壓（10天，130C和在額外增加的4天中按250C）進(jìn)行PARRBOMB測(cè)試。第二個(gè)測(cè)試在經(jīng)提高的氣壓下（50PSI），但在油中采用經(jīng)過煅燒過的NOCOLOK釬劑粉末。該研究得出結(jié)論如下：。“NOCOLOK釬焊后鋁合金條并沒有削弱渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)油的穩(wěn)定性。”?！疤岣邷囟葘?duì)油的酸度的影響比釬劑殘余物要更為之明顯。P．77腐蝕加速腐蝕試驗(yàn)對(duì)釬焊后的鋁部件，可采用多個(gè)ASTM加速腐蝕試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試。最常用的列出如表4-1。SWAT試驗(yàn)在北美是最常采用的。腐蝕保護(hù)可采用多種方法對(duì)釬焊后部件進(jìn)行腐蝕保護(hù)。每一個(gè)代用方法都根據(jù)產(chǎn)品，釬焊方法以及產(chǎn)品使用壽命的需求而確定其適用性。表4-2列出了一些代用方法。長(zhǎng)壽命合金應(yīng)用于汽車水箱的接口焊接管料，頭板和空氣過濾器。最常用管料的厚度為0.4毫米，因而在使用中如不進(jìn)行保護(hù)，管子將會(huì)是最早出現(xiàn)穿孔的部位。采用長(zhǎng)壽命合金，可避免使用帶鋅的犧牲性翅片合金的必要，后一方法所需的費(fèi)用更為昂貴。而且在翅片中富含芯，薄的翅片（約為0.1毫米）也會(huì)被優(yōu)先侵蝕從而使管子得到保護(hù)免于侵蝕。然而受侵蝕的翅片會(huì)降低冷卻量。P．78表4-1ASTM加速腐蝕試驗(yàn)加速腐蝕實(shí)驗(yàn)ASTM號(hào)碼評(píng)論NSS-中性鹽霧試驗(yàn)B117。對(duì)常規(guī)鋁合金并沒有很大的侵蝕性。能夠顯示抗腐蝕性方面微細(xì)的區(qū)別。世界上最普遍采用的試驗(yàn)方法WAD-濕和干測(cè)試G44修正版。進(jìn)入酸化（H2SO4）氯化鈉溶液內(nèi)10分鐘，然后用干空氣（45%相對(duì)濕度）吹50分鐘，每小時(shí)重復(fù)一次。。最接近實(shí)際使用的暴露量。CASS-銅和醋酸加速測(cè)試B368。在日本應(yīng)用于熱交換器的檢測(cè)。由于銅在表面鋪展而使表面出現(xiàn)變性SWAT-酸化合成海水（FOG）測(cè)試G85附件A3。有極大的侵蝕性，短期（天數(shù)）屏蔽測(cè)試。據(jù)報(bào)道與實(shí)際使用暴露環(huán)境有關(guān)?；驹恚骸叭绻赟WAT測(cè)試中功效良好，則在實(shí)際使用中也將功效良好?！盤．79圖4-2需進(jìn)行釬焊的鋁部件的腐蝕保護(hù)選用方法選用方法評(píng)論1．長(zhǎng)壽命合金。本質(zhì)為抗腐蝕合金。該領(lǐng)域的研究仍在進(jìn)行中2．犧牲陽(yáng)極類型保護(hù)。其中一個(gè)配件因電極電位的差異而先于另一個(gè)腐蝕所形成。兩個(gè)配件均需涂覆腐蝕溶液使之產(chǎn)生犧牲