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穩定性。不銹鋼表面的氧化膜復雜,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。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,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作用所引起的,因而使基體金屬和釬料間的結合受到損害。在銀基釬料中加入很少的鎳,可防止大多數不銹鋼釬焊接頭產生界面腐蝕。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,釬焊時應特別注意,要使釬焊的熱循環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基體金屬的奧氏體化。為保證奧民體向馬氏體的轉變適當,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構壁板的制造是這類合金釬焊的一項重要應用。
應指出,所有的鉻鎳鋼都容易產生應力腐蝕裂紋。這種現象往往發生在基體金屬處于應力作用狀態下,在應力點上,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力的材料上獲得的。消除應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生應力。
1. 奧氏體不銹鋼
釬焊不含穩定化元素(Ti、Nb)奧氏體鋼時,要避免在碳化物析出的溫度區間長時間加熱,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釬焊方法,并配合使用低熔點針料;②. 在奧氏體化溫度區間釬焊,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,如果爐內氧分壓較高,母材表面會產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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