25%銀焊片和銅在一起的時(shí)候起到還原劑或是釬劑的作用
降低銅的延展性
磷在降低銅的熔解度上起到了很大的作用;銅轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的熔解度根據(jù)磷的含量不同而不同。當(dāng)加熱至熔解度時(shí)釬料合金完全變?yōu)橐簯B(tài),而當(dāng)合金冷卻至此溫度下則完全轉(zhuǎn)為固態(tài)。磷在銅 - 磷合金中主要的副作用就是降低了銅的延展性。磷含量在8-8.5% 的時(shí)候,釬料合金在熱及冷卻的狀態(tài)下都難以成型,尤其是是冷成型。磷在較高含量下獲得的任何性能都會(huì)被其制造成本相抵消。
有說銀可以提高銅 - 磷合金的延展性,這其實(shí)是一誤解;銀在這個(gè)合金里扮演著與磷相似的角色。銀的加入降低了銅的熔解度但卻也減弱了其延展性;不過幸運(yùn)的是,銀對(duì)銅的延展性的影響不管從比率上還是程度上都遠(yuǎn)小于磷,因此利用銀具有降解溫度的特性,可以選擇與銅- 磷合金有相似熔解度的銀- 銅- 磷釬料,但后者卻含有較少的磷。實(shí)際上,含量較少的磷反而會(huì)使合金更具延展性,而非銀的加入所造成的。
同樣,銅 - 磷合金和銀- 銅- 磷合金的流動(dòng)性也遵循與延展性相似的特性。隨著磷含量的增加,液態(tài)合金的流動(dòng)性也相應(yīng)得到了增加。流動(dòng)的合金需要與之相配的毛細(xì)管作用空間以得到毛細(xì)吸引保持住其液體狀態(tài)。隨著銀的加入,磷的用量可以減少,但合金熔化時(shí)其流動(dòng)性較弱;因此磷含量較少的的高銀釬料可以填充較大的工件間隙并生成較大的接頭。根據(jù)美國(guó)焊接協(xié)會(huì)AWS 釬焊手冊(cè)第二章,建議對(duì)于銅- 磷家族合金,在接頭長(zhǎng)度小于1.0 英寸時(shí)使用0.001-0.005 英寸的接頭間隙,而對(duì)于接頭長(zhǎng)度大于1.0 英寸則選擇0.007-0.015 英寸的接頭間隙。
焊接銅與銅的時(shí)候,銅 - 磷合金呈現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)就是其自熔性;但在焊接黃銅,青銅以及其他一些特殊場(chǎng)合比如銀,鎢,鉬的時(shí)候則需要借助釬劑。銅- 磷合金在連接銅與銅時(shí)所顯現(xiàn)出的自熔性來自于磷元素所持有的對(duì)氧的吸引力。如果用氧氣炬釬焊,磷會(huì)和氧氣在空氣及火焰中相混合。
磷在焊接中除了發(fā)生氧化反應(yīng),也與工件表面相混合。不管是發(fā)生混合作用還是氧化反應(yīng)所造成的磷損失,都會(huì)導(dǎo)致剩余的液體在形成接頭時(shí)發(fā)生性能改變。大多數(shù)情況下,變化表現(xiàn)為液態(tài)更粘稠了,熔解度也升高了。對(duì)于銅 - 磷釬料合金的應(yīng)用,不管是絲狀,條狀或是預(yù)制,都必須注意減少任何磷元素氧化的可能性。磷含量任何微小的變化都會(huì)對(duì)液態(tài)金屬的流動(dòng)性能產(chǎn)生顯著的影響。
近幾年釬焊系統(tǒng)和技術(shù)發(fā)展迅速,運(yùn)用現(xiàn)代的試驗(yàn)設(shè)備,使用者可以發(fā)現(xiàn)新的產(chǎn)品和技術(shù)來完善這個(gè)古老的冶金連接術(shù)的的特性,多功能性以及經(jīng)濟(jì)性。在過去的 100 年,包括氧乙炔炬,控制型環(huán)境爐炬焊和真空爐炬焊等許多釬焊產(chǎn)品和系統(tǒng)都得以發(fā)展。今天釬焊被廣泛用于各個(gè)制造系統(tǒng),包括空調(diào)制冷業(yè),家用工具,汽車零部件,工具和機(jī)械,電子元件,船舶航空設(shè)施,農(nóng)業(yè)灌溉以及商業(yè)機(jī)器。
釬焊程序
有效的焊接就是用的成本加熱正確的工件部位達(dá)到優(yōu)的釬焊溫度,這不僅涵括加熱方法還有合適的加熱技術(shù),以確保填充金屬的流動(dòng)狀態(tài)。本文將重點(diǎn)討論感應(yīng)釬焊的應(yīng)用和技術(shù)。此類釬焊的獨(dú)特性征使其快速在目前的金屬裝配上得到廣泛應(yīng)用。
感應(yīng)方法
感應(yīng)釬焊與電阻釬焊相似,熱是從電阻到電流產(chǎn)生出來的。 但是也有不同: 大部分釬劑可用于感應(yīng)過程;因?yàn)闊崾请娡ㄟ^線圈而非母材產(chǎn)生的,后者部分可能對(duì)釬劑絕緣。
感應(yīng)加熱可以有選擇的進(jìn)行;允許使用者在較小的裝配量或是不能對(duì)工件整體加熱的情況下操作。
感應(yīng)釬焊的溫度通常在幾秒鐘就可以達(dá)到,實(shí)現(xiàn)了其高產(chǎn)性。
感應(yīng)加熱是利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電阻來加熱母材的。金屬鐵具有磁性并且電阻較高,加熱起來比銅要快和容易許多。所有金屬都可以進(jìn)行感應(yīng)釬焊。近年通過對(duì)復(fù)雜的鍛造和沖壓工序進(jìn)行重新設(shè)計(jì),使得可以進(jìn)行成批生產(chǎn)工藝制造;這些新設(shè)計(jì)就是成本降低的主要因素。
感應(yīng)加熱在焊接中已經(jīng)被證明是有價(jià)值的輔助。它允許快速局部加熱,以小的強(qiáng)度損失連接高強(qiáng)度的元件。準(zhǔn)確的加熱控制可有效地進(jìn)行持續(xù)的焊接。感應(yīng)加熱對(duì)生產(chǎn)線的適應(yīng)能力使得工件在裝配上可進(jìn)行有策略的布局,如有需要也可通過電子遙控進(jìn)行加熱和控制,比如腳踏開關(guān)控制。
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