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        釬料選擇指南

        2019-05-22

        市場上存在著各種各樣的釬料合金。對合金的技術性,經濟性要求越具體化,就越容易找到合適的釬料。有多種因素影響裝配的整體性,其中部分包括:接頭設計,清潔焊接表面的程序,助熔,恰當的冷卻與熔劑殘渣去除,加熱方法和釬料合金的選擇。大多時候設計方法以及材料的選擇都是明確的,因此,剩下的影響因素就是有限的。如何選擇釬料合金呢?有什么需要預先考慮注意的嗎?這就是此文要討論的問題。

        種類繁多的釬焊合金可以分為幾組,在這些組里又有多種熔解溫度和其他性能不同的混合物;釬焊合金的形式也是多樣性的;眾多釬料合金都是用來服務不同釬焊要求的。

        1、釬料合金通常表述為在釬焊中用作填充金屬以完成接頭連接的材料,根據定義它的熔解溫度要高于840 ° F 但低于工件的熔解溫度。一個釬料合金應該具備以下特點:

        2、在焊接工件表面上必須保持濕潤性,流動性并能通過小至0.001 英寸的毛細管作用

        3、在焊接過程中能阻擋合金分離為固態和液態狀態

        4、通過和焊接工件部分作用能提夠牢固的結頭

        5、必須能夠滿足抗腐蝕性,延展性,熱& 電傳導性以及其他使用者要求的質量性能方面的要求。

        釬料合金由多種金屬組成,因此有多種熔解溫度和熔解范圍。迄今,我們用“熔解溫度”這一詞語來描述金屬由固態轉為液態的溫度。

        高,低溫度對比

        低溫釬料,正如名字所述合金在較低溫度就開始熔化。它的優點是隨著加熱時間的縮短其生產力提高了,并且低能耗產生了較大的經濟性。盡管這樣,有時還是需要具有較高熔解溫度的釬料合金。

        比如說,發動機元件需要在運轉溫度達到1200 ° F 才能工作,那么就必須使用具有較高熔解溫度的釬料才可以進行焊接。其他釬料則不行,否則會導致元件失效。對于層次硬釬焊,大部分時候也需要用高溫釬料。當焊接兩個或更多連續并且距離相近的接頭的時候通常使用層次硬釬焊。第 一個接頭使用高溫釬料,第二則使用相對較低溫度的合金, 并且在這個過程中,對第二個接頭要以低于第 一個接頭的熔解溫度予以加熱。

        加熱方法以及一些工件的性能決定了釬料合金的溫度范圍。如果先完成釬焊,則需要選擇高溫釬料;舉個例子來說用銅或銅鋅釬料(2000-2100 ° F )來焊接低碳鋼合金,然后用1500-1600F 的溫度規格化及硬化工件。

        銀- 銅合金

        銀有時單獨用作釬料合金,但大多時候常和其他金屬比如銅共同以混合物形式存在。銀- 銅合金在溫度為600 ° F (低于純銅的熔解溫度)時開始熔化。銀除了可以降低熔解度外還可以提高毛細管的流動性。易熔的銀- 銅合金(含銀72% ,銅28% )如前邊所述,常用于較窄熔解度范圍的爐炬焊。

        銅- 鋅合金

        鋅常和銅共同用作合金來降低熔解溫度。這類合金可用于同種母材工件的焊接,比如銅;但是,通常其抗腐蝕性不足以連接銅,硅青銅,銅- 鎳或是不銹鋼。銅- 鋅合金常用于各種釬焊工作,最常見的比如說汽車零部件的修理。

        銀- 銅- 鋅合金

        銀,銅和鋅首次共同使用是用來制造工業銀釬料合金。這類合金集銀- 銅及銅- 鋅合金的顯著特點于一體;相比銀- 銅合金,在同等銀含量的的情況下它的熔解度較低。鋅也可以提高金屬鐵的濕潤度。相比銅- 鋅合金,銀的出現提升了合金的流動性以及抗腐蝕性。

        活性合金

        活潑性金屬,比如說鈦,同樣可以添加到銀合金中以使其能夠直接釬焊諸如石墨,陶瓷等非金屬表面,這種合金通常被成為活性合金。

        銅- 磷合金

        銅- 磷基合金廣泛用在銅與銅合金的連接。磷不僅能降低釬料合金的熔解溫度,同樣也可以與工件發生反應去除表面上的銅氧化物或生銹部分,這是釬劑應起到的作用,因此當用銅- 磷合金來釬焊銅的時候,釬劑可以省去不用。其他氧化物(比如說黃銅里的鋅)則不能被磷去除,因此要想得到滿意的接頭釬劑是必不可少的。此類合金尤其適用于連接銅及銅合金,但也可以用于銀,鎢以及鉬的焊接。銅- 磷合金不能用在含鐵或是鎳的合金上,因為鐵,鎳會與磷發生反應產生玻璃狀的混合物,并且產生的接頭容易脆化。

        銀- 銅磷合金

        添加18% 的銀到含銅93% ,磷7% 的合金中以改變其熔解性能與接頭性能,隨著銀含量的增加合金的流動性也得到了提高,合金也更容易使用并且適以填充大間隙的接頭。其他由于銀的加入而得到提高的性能還包括延展性以及導電性。

        合金形式

        釬料合金以多種形式存在:棒,絲,片以及帶狀;其他預成型的還包括環,墊圈,盤以及塊狀。通常,焊條或焊絲用在簡單的面對面焊接,預成型的焊料產品則用在較長的生產流程中或是在面對面焊接不可行(缺乏經濟性以及技術性)的情況下,比如可用在爐炬焊上。合金也常以膏狀形式存在,焊膏含有合金粉,粘合劑以及釬劑。盡管焊膏通常比釬焊成品貴很多但在一些情況下由于操作容易性而成為首 選。

        經濟性

        焊的成本要比原材料的成本高,它包含釬焊準備時間,釬料本身的成本,加熱成本以及其他需要的焊接成本。每一焊接都有許多需要權衡的環節,在計算成本的時候都要予以嚴格的考慮。


        真空釬焊

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