各類不銹鋼釬焊的特點介紹分析說明
不銹鋼的釬焊特點首先取決于在它表面生成氧化物的化學(xué)穩(wěn)定性。不銹鋼表面的氧化膜復(fù)雜,不銹鋼除含鐵外,還含有Cr、Ni、Mn、Ti、W等元素,所以在它的表面形成的主要氧化物有Me2O3(Me代表Fe、Ni、Cr、Mn、Ti)和Me1O.Me2O3(Me1 代表Fe、Ni、Mn;Me2代表Cr、Fe、Ni、Mn、Ti)兩大類。其中Cr2O3是比較穩(wěn)定的氧化物,較難去除,必須采用活性強的釬劑;在保護氣氛中釬焊時,必須采用低露點的還原氣氛或惰性氣氛;真空釬焊時在10-4mmHg下要加熱到高于900℃溫度才能實現(xiàn)。其次,釬焊的加熱溫度對不銹鋼性能影響很大,所以釬焊溫度必須與其熱處理溫度相適應(yīng),通常推薦在其淬火溫度下不銹鋼釬焊可獲得最好的性能。對于奧氏體不銹鋼,例如12Cr18Ni9 利 06Cr18Ni9等,釬焊加熱到427~876℃范圍時;由于碳化鉻的析出而引起晶間腐蝕,為此釬焊時盡量縮短在該溫度范圍的加熱時間,也可選用加入碳化物穩(wěn)定劑Ti、Nb的不銹鋼,這樣能夠避免晶間腐蝕。另外,釬焊這類鋼時,要注意釬焊溫度的選擇,應(yīng)選擇使晶粒不致猛烈長大的溫度。例如,07Cr18Nil1Ti不銹鋼的晶粒長大溫度為1150℃,故應(yīng)低于此溫度釬焊。
對于鐵素體非硬化不銹鋼,當采用某些BAg釬料釬焊時,這類鋼(如Cr17)特別容易形成界面腐蝕。顯然,這種腐蝕是由于電化學(xué)作用所引起的,因而使基體金屬和釬料間的結(jié)合受到損害。在銀基釬料中加入很少的鎳,可防止大多數(shù)不銹鋼釬焊接頭產(chǎn)生界面腐蝕。然而,這種釬料用于Cr17型不銹鋼雖然能大大減緩腐蝕速度,但卻不能收到完滿的效果。為此,應(yīng)采用一種專用的銀基釬料(其成分為63%Ag、28.5%Cu、6%Sn以及2.5%Ni)來釬焊Cr17型不銹鋼。
對于馬氏體硬化不銹鋼,釬焊時應(yīng)特別注意,要使釬焊的熱循環(huán)與該合金所要求的熱處理相匹配。這一點通常是通過選擇具有這樣釬焊溫度的釬料來達到的,即在釬焊溫度下實現(xiàn)基體金屬的奧氏體化。為保證奧民體向馬氏體的轉(zhuǎn)變適當,需要從釬焊溫度起快速冷卻,這類鋼的釬焊溫度,或選擇與其淬火溫度相適應(yīng)或選在不高于它們的回火溫度。
對于沉淀硬化不銹鋼,像對待馬氏體不銹鋼的情況一樣,釬焊這類合金所用的釬焊熱循環(huán)也必須與它們的熱處理相匹配。因為這類合金的熱處理范圍相當寬,所以每一種合金都要求有各自的釬焊工藝、例如,超音速飛機和宇宙飛船用的蜂窩結(jié)構(gòu)壁板的制造是這類合金釬焊的一項重要應(yīng)用。
應(yīng)指出,所有的鉻鎳鋼都容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。這種現(xiàn)象往往發(fā)生在基體金屬處于應(yīng)力作用狀態(tài)下,在應(yīng)力點上,熔化釬料沿著晶界向基體金屬滲入,使基體金屬強度大為降低,因此,最佳的釬焊效果是在消除應(yīng)力的材料上獲得的。消除應(yīng)力的熱處理可以在釬焊前或釬焊過程中進行,如果是在釬焊過程中進行的,它的處理溫度必須低于釬料的固相線溫度。零件的裝配和支撐方式要避免在釬焊過程中再產(chǎn)生應(yīng)力。
1. 奧氏體不銹鋼
釬焊不含穩(wěn)定化元素(Ti、Nb)奧氏體鋼時,要避免在碳化物析出的溫度區(qū)間長時間加熱,可采用的方法是:①. 對小工件可采用加熱時間短的火焰釬焊或感應(yīng)釬焊方法,并配合使用低熔點針料;②. 在奧氏體化溫度區(qū)間釬焊,但釬焊溫度最好控制在1100℃左右,避免奧氏體晶粒長大。
2. 鐵素體不銹鋼
使用銀釬料釬焊鐵素體不銹鋼時,由于釬料與母材電極電位相差較大,釬料與母材之間的界面在水中容易產(chǎn)生界面腐蝕。使用含鎳的銀釬料釬焊此類不銹鋼可改善接頭的耐蝕性。
3. 馬氏體不銹鋼
馬氏體不銹鋼需經(jīng)淬火和回火熱處理,因此釬焊或是在不銹鋼奧氏體化時進行,或是使用低熔點釬料在700℃以下進行,避免母材在釬焊過程中軟化。
4. 沉淀硬化不銹鋼
沉淀硬化不銹鋼有時含有較多的鋁或鈦,在爐中釬焊時,如果爐內(nèi)氧分壓較高,母材表面會產(chǎn)生不易去除的氧化膜面妨礙釬料潤顯母材。因此釬焊此類不銹鋼時或是嚴格控制釬焊爐內(nèi)氧分壓,或者釬焊前在不銹鋼表面鍍鎳。此外,釬焊此類不銹鋼也要使釬焊溫度與母材的熱處理制度相匹配。
本文標簽:不銹鋼釬焊
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