真空釬焊工藝幾個(gè)重要參數(shù)來(lái)源:本站編輯 發(fā)布日期:2011-6-21 閱讀次數(shù):282 次
真空釬焊工藝過(guò)程中,釬焊溫度和保溫時(shí)間是最重要的工藝參數(shù),直接影響到釬料的熔化和填縫效果,以及母材與釬料的相互作用程度、母材的組織與性能,從而決
定釬焊質(zhì)量的高低。另外,升溫速度和降溫速度也是重要的工藝參數(shù),它們對(duì)接頭質(zhì)量也有不可忽視的影響。真空和保護(hù)氣氛釬焊時(shí),還需同時(shí)考慮真空度、氣體純
度、氣體分壓等因素的影響。
(1)釬焊溫度
釬焊溫度是最主要的工藝參數(shù),確定釬焊溫度的重要依據(jù)是所選釬料的熔點(diǎn)和所釬焊母材的熱處理制度。釬焊溫度應(yīng)適當(dāng)高于釬料的熔化溫度,以減少液態(tài)釬料的表
面張力,改善潤(rùn)濕和填縫,并使釬料與母材充分相互作用,提高接頭的強(qiáng)度。同時(shí)適當(dāng)高于釬料的熔化溫度并留出足夠的溫度空間,還可以避免因設(shè)備溫度控制不準(zhǔn)
確、工件溫度不均勻可能引起的釬料熔化不良缺陷。但釬焊溫度過(guò)高是有害的,它可能引起釬料中高蒸氣壓元素的揮發(fā),母材晶粒的長(zhǎng)大或過(guò)燒,以及釬料與母材的
過(guò)分作用而導(dǎo)致的溶蝕、脆性化合物層及晶間滲入等問(wèn)題,使接頭性能下降,并可能嚴(yán)重削弱母材的性能。
一般來(lái)講,釬焊溫度應(yīng)比釬料的液相線溫度高20~60℃,但是對(duì)于不同的釬料,需高出釬料本身液相線的溫度范圍是不同的,有時(shí)甚至需要在低于釬料的液相線溫度下進(jìn)行釬
焊。對(duì)于與母材相互作用強(qiáng)的釬料,由于填縫過(guò)程中其成分會(huì)發(fā)生很大的變化
而形成新的合金,這時(shí)釬焊溫度的確定應(yīng)以釬縫中形成的新的合金的熔點(diǎn)為依據(jù)。對(duì)于熔化溫度范圍寬的釬料,由于在固相線溫度以上已有液相存在,并具有一定的
流動(dòng)性,因而選定的釬焊溫度也可低于釬料的液相線溫度。對(duì)于共晶反應(yīng)釬焊,釬焊溫度只需在共晶反應(yīng)溫度稍稍偏上即可。
考慮到釬焊熱循環(huán)對(duì)母材性能的影響,釬焊溫度選擇時(shí)必須考慮對(duì)母材性能的影響,釬焊須在母材發(fā)生強(qiáng)烈晶粒長(zhǎng)大或過(guò)燒的溫度以下進(jìn)行。釬焊溫度的制定還需與
釬焊后的熱處理制度相協(xié)調(diào)。例如,釬焊溫度可以選擇與材料固溶處理溫度一致的溫度,甚至可以采用釬焊—熱處理一體化工藝,釬焊保溫完畢后直接按熱處理要求
冷卻,在一個(gè)熱循環(huán)內(nèi)同時(shí)完成釬焊和熱處理工藝。在釬焊后進(jìn)行熱處理時(shí),采用的熱處理溫度最好不要使釬料發(fā)生重熔。
(2)保溫時(shí)間
釬焊保溫時(shí)間也是釬焊過(guò)程中的重要參數(shù),一定的保溫時(shí)間是完成釬焊過(guò)程中釬料與母材相互作用、形成牢固結(jié)合所必需的。保溫時(shí)間的延長(zhǎng)可能使接頭的強(qiáng)度提高,但有時(shí)會(huì)使接頭性能嚴(yán)重降低。
保溫時(shí)間確定的主要依據(jù)是釬料與母材的相互作用特性。當(dāng)母材與釬料的相互作用會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈溶蝕、晶間滲入及形成脆性相增多時(shí),應(yīng)盡量縮短釬焊保溫時(shí)間。反
之,當(dāng)釬料與母材的相互匆‘散作用有利于消除釬縫中脆性相和低熔共晶時(shí),應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間,必要時(shí)可以大幅度延長(zhǎng)保溫時(shí)間進(jìn)行擴(kuò)散處理,以提高接頭的性
能。
保溫時(shí)間確定還需考慮工件的尺寸、結(jié)構(gòu)及裝爐量的影響。為保證需釬焊的零件各處均能達(dá)到所需的釬焊溫度,大而厚的零件比薄而小的零件保溫時(shí)間長(zhǎng),裝爐量多
時(shí)比裝爐量少時(shí)保溫時(shí)間長(zhǎng)。保溫時(shí)間還與采用的測(cè)溫方式、熱電偶的放置位置等因素有關(guān),操作時(shí)應(yīng)綜合考慮。爐中釬焊時(shí)需保證焊件的到溫和足夠的釬縫完成時(shí)
間,在焊件不太大和裝爐量不太多時(shí),一般的釬焊保溫時(shí)間為5—30min。應(yīng)當(dāng)指出,釬焊保溫時(shí)間與釬焊溫度不應(yīng)相互孤立地確定,它們之間存在著一定的補(bǔ)
償關(guān)系,‘可以在一定的范圍內(nèi)相互補(bǔ)償,具體選擇時(shí),還應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。
(3)升降溫速度
升溫速度和降溫速度對(duì)釬焊質(zhì)量也有一定的影響。升溫速度過(guò)快會(huì)使焊件溫度分布不均勻,從而誘發(fā)變形、錯(cuò)位及內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生,升溫速度過(guò)快還會(huì)造成粉狀釬料脫
落;升溫速度過(guò)慢又會(huì)促進(jìn)母材晶粒長(zhǎng)大、釬料組元揮發(fā)、釬劑失效和溶蝕等有害過(guò)程的發(fā)生。因此在保證均溫的前提下,應(yīng)盡量提高升溫速度。具體確定升溫速度
時(shí)應(yīng)根據(jù)所選用的工藝、設(shè)備特性、焊件尺寸以及釬料的特性等因素綜合考慮。對(duì)于厚大件及導(dǎo)熱性較差的工件,應(yīng)采用較慢的升溫速度,有時(shí)為使溫度均勻化,應(yīng)
在適當(dāng)?shù)臏囟炔扇”鼐鶞氐墓に嚧胧?,等溫度均勻后再繼續(xù)升溫。對(duì)于母材活性較強(qiáng)、釬料含有易揮發(fā)組元以及母材、釬料和釬劑間存在有害反應(yīng)的情況,應(yīng)采用
盡量快的升溫速度。
焊件的冷卻降溫是在釬縫形成后進(jìn)行的,但降溫速度對(duì)釬焊質(zhì)量往往也有明顯影響。降溫速度過(guò)慢,可能引起母材的晶粒長(zhǎng)大、強(qiáng)化相的析出或殘余奧氏體的出現(xiàn)
等,影響基體材料的性能;降溫速度過(guò)快,可能使工件冷卻不均勻,形成熱應(yīng)力和變形,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)釬縫開(kāi)裂現(xiàn)象。因此,具體確定降溫速度時(shí)也需根據(jù)所釬焊的母
材、釬料特性,焊件尺寸和結(jié)構(gòu)特性,以及焊接的熱處理制度、生產(chǎn)效率要求等因素加以綜合考慮。
(4)真空度及工作氣氛
對(duì)于真空釬焊、保護(hù)氣氛中釬焊等工藝,真空度和工作氣氛情況也是釬焊熱循環(huán)中應(yīng)考慮的工藝參數(shù)。
真空度的確定應(yīng)考慮在所采用的工藝條件下,能夠?qū)δ覆暮外F料形成良好的保護(hù),同時(shí)能夠去除或破壞氧化膜,保證釬料潤(rùn)濕鋪展過(guò)程的產(chǎn)生,同時(shí)還需考慮釬焊過(guò)程中母材及釬料中元素?fù)]發(fā)因素的影響以及采用的設(shè)備條件等因素。一般來(lái)說(shuō)l X10—2h的真度
可以滿足大多數(shù)合金的釬焊要求,但對(duì)于一些活潑易氧化合金,例如釬焊鋁合
金或者含有Ti、Zr、Hf、Al等元素的合金,以及使用含有這些活性元素釬料時(shí)往往需要更高的真空度;而對(duì)于含有Cu、Mn等在釬焊溫度下蒸氣壓較高的
母材或釬料釬焊時(shí)應(yīng)采用較低的真空度或采取充人一定分壓惰性氣體的工藝措施。由于真空中主要為輻射加熱,多層結(jié)構(gòu)不利于零件的傳熱和均溫,有時(shí)為了升溫均
勻需通人一定分壓的惰性氣體以增強(qiáng)升溫過(guò)程中的熱傳導(dǎo)作用。
真空釬焊時(shí),由于工裝及工件表面污物和氧化膜的存在,以及設(shè)備、工裝和工件的表面吸附和黏結(jié)劑的使用等因素,在釬焊加熱過(guò)程中總伴隨著氣體釋放,從而影響
釬焊過(guò)程中的真空度。因此在確定升溫時(shí)應(yīng)考慮真空度的影響,在工件放氣強(qiáng)烈的溫度范圍應(yīng)采取保溫或緩升的工藝措施,在裝爐量較大時(shí)也應(yīng)采取緩升的措施,以
保證升溫過(guò)程必要的真空度。
惰性氣體保護(hù)時(shí),惰性氣體的流量應(yīng)保證良好的驅(qū)氣效果和工件、釬料的良好的保護(hù)狀態(tài),在保證保護(hù)效果的前提下,應(yīng)采用相對(duì)較小的氣流量。
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來(lái)自: 西安閑人 > 《我的圖書(shū)館》