异种金属的钎焊

寂静回声

问



答

钎焊是一种金属连接工艺，它不同于常规的熔焊技术。在钎焊过程中，连接两个或多个金属件不是通过直接熔化这些金属件本身，而是通过使用一种称为“钎料”的填充材料来实现连接。钎料的熔点低于被连接金属的熔点，当加热到适当温度时，钎料熔化并流进被连接金属件的缝隙中，然后冷却凝固，形成一个牢固的连接。


当连接同种金属时，钎料的熔点应当低于母材的熔点，但又足够高，以确保在预期的使用条件下钎焊接头不会重新熔化。
钎料应与母材具有良好的化学兼容性，避免在使用过程中发生不良的化学反应，如腐蚀。
钎料的物理性能（如强度、延展性和导电性）应接近或优于母材，以确保连接处的性能不会成为系统的薄弱环节。

当连接异种金属时，除了上述因素之外，还需要考虑异种金属可能有不同的化学性质，钎料需要能够与两种金属都形成良好的冶金结合，同时避免有害的化学反应，如形成脆性的金属间化合物。
异种金属的热膨胀系数可能不同，钎料应能适应这种差异，避免因热循环而导致的应力和裂纹。
异种金属的熔化范围可能不同，钎料应能在两者之间找到一个合适的熔化温度，既不破坏任一金属，又能形成牢固的连接。
钎料需要能够同时良好地润湿两种金属的表面，以确保形成均匀的接头。

紫铜与不锈钢进行钎焊时，选择钎料的主要考虑因素是两者的兼容性、钎料的熔点以及所期望的接头强度和耐腐蚀性。
BCuP-5是一种铜磷系的银基钎料，具有良好的流动性和湿润性，适用于紫铜与不锈钢的连接。
BCuP-6另一种铜磷系银基钎料，同样适用于此类金属的钎焊。
BCuP-7银铜钎料，含有一定比例的银，提高了钎料的强度和耐腐蚀性。
203号焊丝（含银量较高的铜基钎料）：适用于紫铜与不锈钢的硬钎焊，通常需要配以焊膏辅助焊接。
WEWELDING 46：一种性价比高的镍基钎料，适用于紫铜与不锈钢的异种金属焊接。
威欧丁204S：这是一种专门用于紫铜与不锈钢焊接的黄铜氩弧焊丝，适合氩弧焊工艺。

紫铜的导热性远高于不锈钢）会影响热量的分布，可能需要对紫铜一侧进行预热。
焊接紫铜与不锈钢时，还应注意使用适当的保护气体（如氩气）以防止氧化，并确保焊接区域的清洁，避免污染影响钎料的湿润性和接头质量。

钎焊并不总是需要在真空环境中进行，某些材料，尤其是那些容易氧化的金属（如铝、镁和钛等轻金属），在大气中钎焊时可能会形成氧化物层，这会阻止钎料与母材的润湿和结合。在这种情况下，使用真空环境或者惰性气体保护（如氩气）可以帮助防止氧化，从而改善接头的质量。
某些钎料在高温下会与空气中的氧气或其他气体反应，导致钎料性能下降。例如，银基钎料在空气中加热时，银可能与硫化物反应，形成脆性的硫化银，影响焊接质量。
真空环境可以更好地控制焊接过程，尤其是在需要精确控制气氛的场合，比如精密电子元件的焊接。真空钎焊可以提供一个更干净、更可控的焊接环境，有助于减少杂质和污染物的影响。
一些钎焊设备，如真空炉，专门设计用于在真空条件下进行钎焊。这些设备能够提供均匀的加热和更好的温度控制，特别适合于批量生产中对精度要求很高的应用。

然而，对于许多其他材料和应用，非真空环境下的钎焊也是可行的。例如，使用惰性气体保护（如氩气或氮气）、钎剂（助焊剂）来去除氧化物，或者在开放大气中进行钎焊（如使用火焰钎焊）都是常见的做法。

马弗炉配合氩气或氢气使用确实可以用于钎焊作业，尤其是对于需要在惰性或还原性气氛下进行的精密或高要求的钎焊操作。
氩气是一种惰性气体，不会与大多数金属发生反应，因此它可以提供一个保护性的气氛，防止金属在加热过程中被氧化。使用氩气进行钎焊时，金属和钎料可以在一个干净的、无氧化的环境中熔合，这有助于形成高质量的接头。氩气通常用于焊接不锈钢、有色金属和其他易氧化的金属材料。

氢气是一种还原性气体，它不仅可以防止氧化，还可以在加热过程中还原已形成的氧化物，从而提供一个更清洁的焊接表面。
氢气钎焊通常用于要求极高洁净度和光洁度的接头，因为氢气可以产生非常干净的焊缝，减少氧化物和其他杂质。

然而，氢气在某些条件下可能会导致金属材料的氢脆，特别是在高压或高温下，因此选择使用氢气时需要特别小心。

马弗炉在进行氩气或氢气钎焊时，一般会配备有气体控制系统，可以精确地控制气氛环境。例如，可以通过流量计来调节气体的流速，确保炉内维持一个稳定的气体氛围。此外，马弗炉的温度控制能力也是保证钎焊质量的关键因素之一。