真空釬焊升溫與冷卻的主要工藝參數(shù)
真空釬焊爐中的真空度、工作壓力、釬焊時升溫速率、穩(wěn)定溫度和保持時 間、溫度、保溫時間、冷卻速率、出爐溫度等都與真空釬焊的工藝有直接的影響。
(1) 冷態(tài)真空度冷態(tài)真空度的選擇主要依據(jù)母材的種類。
(2)工作壓力
1.真空釬焊爐的工作壓力也稱熱態(tài)點空度,其選擇取決于釬料種類。在加熱升件 具、
2.釬料均會放出大雖氣體,使冷態(tài)夠度不斷變邕但在真空釬焊爐釬焊溫度下,要求真空釬焊爐爐內(nèi)潔;基本恢復(fù)到冷態(tài)真空度。但也有例外的,如銅基釬料中的銅,在940度時蒸氣壓為1Pa,所以不允許工作壓力小于1Pa。為此可向爐中通入高純的氮氣及氬氣保持爐內(nèi)的工作壓力。
3)釬焊時升溫速率
母材升溫速率應(yīng)能保證放出的氣體被抽走,同時要使組件受熱均勻,以減少或防止組件 驟熱產(chǎn)生的應(yīng)力而引起變形。確定真空釬焊爐升溫速率應(yīng)考慮的主要因素 組件的材料、形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸。對于銅及銅合金,要在250?500°C之間以較快的 速率加熱;對于耐熱合金或奧氏體不銹鋼,要在其碳化物析出危險溫度區(qū)內(nèi)迅速加熱;對于 形狀復(fù)雜及裝配預(yù)應(yīng)力較大的構(gòu)件,要緩慢加熱;對于厚大的部件,加熱速率不宜過快。
釬料的類型及其結(jié)晶溫度范圍。若為純金屬釬料,加熱速率可以快些;合金釬料, 在熔化溫度范圍內(nèi)要較快加熱,以免釬料偏析而使液相線溫度提高;當(dāng)用膏狀釬料時,在 500C以下加熱速率應(yīng)該慢些,以免黏結(jié)劑劇烈揮發(fā)而引起釬料飛濺。然而不論使用何種釬 料,在釬料固相線溫度以下50?100°C范圍內(nèi),真空釬焊爐加熱速率不宜過快,以保證釬料熔化時組件 內(nèi)外溫度基本二致,使毛細(xì)作用能很好地發(fā)揮。在真空釬焊爐釬焊薄壁焊件時,為了防止母材金屬被釬 料熔蝕,在控葡產(chǎn)生變形的前提下,加熱速率也應(yīng)盡可能快些。
4)穩(wěn)定溫度和保持時間打
穩(wěn)定溫度和保持時間是指真空釬焊爐釬焊時,加熱到接近釬料固相線附近的溫度,并暫停加熱,在 此溫度下,保持一定時間。目的是減小組件的溫度梯度,使組件各部分的溫度均勻。在真空釬焊爐釬焊不銹鋼、耐熱合金等導(dǎo)熱性較差的組件時,如果把真空釬焊爐爐溫從室溫加熱到釬焊溫度,就會在組件 各部位造成較大的溫度差。此溫差大小與組件材料種類、結(jié)構(gòu)和壁厚有關(guān)。此時,外層釬料 熔化后會沿著較高溫度帶流散;而接縫內(nèi)由于溫度較低,不能得到釬料良好填充,造成未釬透.降低接頭質(zhì)瓦因此.必須根據(jù)組件的J〔?休情況,正確地選擇穩(wěn)定溫度和保持時間。
真空釬焊爐釬焊溫度應(yīng)満足兩個要求.共項使釘料熔化?在毛細(xì)作用下:并與母材 產(chǎn)生冶金作用:其二能完成母材熱處理中某-?工序中溫度要求'以提。
通常真空釬焊爐釬焊溫度應(yīng)高于釬料液相溫度線30?100°C較好。但不同的釬料、駐釬 料結(jié)晶溫度范圍越大,則釬焊溫度髙于釬料熔點越多。對于單兀素釬料,? 70C即可:對于多元合金釬料,必須高出液相線60?120笆。
(6) 保溫時間
保溫時間與下列因素相關(guān):
① 當(dāng)釬料與母材的相互作用會產(chǎn)生強烈溶解,產(chǎn)生脆性相,并引起晶間滲入時,應(yīng)盡 量縮短保溫時間;反之,釬料與母材之間相互擴(kuò)散作用,有利于消除釬縫的脆性相及低熔共 晶組織時,應(yīng)增加真空釬焊爐保溫時間。
② 工件尺寸、結(jié)構(gòu)、釬縫間隙影響保溫時間。通常大而厚的零件比薄而小的零件保溫 時間長;釬縫大的零件保溫時間長;裝爐量多保溫時間長。
③ 焊件不大,且裝爐量不多,一般釬焊保溫時間為5?lOmin。
(7) 真空釬焊爐冷卻速率
冷卻速率取決于下列因素:
① 釬料處于液態(tài)時,不要通氣或開風(fēng)扇冷卻;
② 滿足母材的熱處理要求,如1 Crl8Ni9為防止晶界析出碳化物,冷卻速率要快些,采用風(fēng)扇強迫冷卻;
③ 對于薄、長和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的組件,冷卻速率要慢。
(8) 真空釬焊爐出爐溫度
一般不銹鋼和耐熱合金出爐溫度低于150°C;鋁和鋁合金為300°C以下;碳素鋼及合金 結(jié)構(gòu)鋼為100°C以下。