關(guān)于不銹鋼的釬焊知識(shí)
不銹鋼定義是主要加鉻元素使鋼處鈍化狀態(tài)，就是具有不銹特性的鋼。不銹鋼是主要為Cr-Fe系和Cr-Fe-Ni系三元合金。鐵是基體，鉻是主要的合金元素。為了使鋼具有不銹的特性，ω（Cr）必須高于12%。此時(shí)，鋼的表面能迅速形成致密的Cr2O3氧化膜，使鋼的電極電位和氧化介質(zhì)中的耐腐蝕性發(fā)生突變性提高。在非氧化介質(zhì)（HCl、H2SO4）中，其實(shí)鉻的作用并不明顯，除鉻外，不銹鋼中還須加入能使鋼鈍化的Ni、Mo等元素，加入合金元素基本上分為兩類：
一類是形成或者穩(wěn)定奧氏體的元素：如碳。鎳、錳、氮等，其中碳和氮使用程度**大；另一類是縮小或者封閉γ相即形成鐵素體的元素：如鉻、硅、鉬、鈦、鈮、鋁等。由于合金元素的不同，不銹鋼在溫室下呈現(xiàn)不同的組織。根據(jù)其組織不同，不銹鋼可分為鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體-鐵素體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。
在各種類型的不銹鋼中奧氏體不銹鋼的應(yīng)用**為廣泛，品種也**。由于奧氏體不銹鋼的Cr、Ni含量較高，因此在氧化性、中性以及弱還原性介質(zhì)中均具有良好的耐腐蝕性。奧氏體不銹鋼的塑韌性優(yōu)良，冷熱加工性能俱佳，因而廣泛應(yīng)用于建筑裝飾、食品工業(yè)、醫(yī)療器械、紡織印染設(shè)備、石油、化工、原子能、航空和航天等工業(yè)領(lǐng)域。
為突出對(duì)比性，特列出鋼碳的相應(yīng)的物理性能。碳鋼密度與不銹鋼差別不大。電阻率則按碳鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼順序遞增。奧氏體不銹鋼的電阻率可達(dá)碳鋼的5倍左右。奧氏體不銹鋼的線脹系數(shù)比碳鋼的約大50%，而馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的線脹系數(shù)大體上和碳鋼的相等。奧氏體不銹鋼的熱導(dǎo)率比碳鋼的低，僅為其1/3左右。
另二類不銹鋼的熱導(dǎo)率為碳鋼的1/2左右。
不銹鋼的釬焊性
1、表面氧化膜。如上所述，不銹鋼除含主要合金元素鉻外，往往還含鎳、錳、鈦、鉬、鈮、鋁等元素。在表面上形成的主要氧化物有Me2O3（Me=Fe、Ni、Cr、Mn、Ti）和MeO·Me”2O3（Me’=Fe、Ni、Mn；Me”=Cr、Fe、Ni、Mn、Ti）兩大類。其中Cr2O3和TiO2相當(dāng)穩(wěn)定，比較難以去除。在空氣中釬焊時(shí)必須采用活性強(qiáng)的釬劑以清除這些氧化物；在保護(hù)氣氛中釬焊時(shí)，只有在低**的高純氣氛和足夠高的溫度下氧氣膜才能被還原；真空釬焊時(shí)，要求良好的真空度（10-2Pa以上）和足夠高的溫度，才能取得良好的效果。
2、釬焊加熱溫度。對(duì)鐵素體不銹鋼來(lái)說(shuō)，只要釬焊加熱溫度不使其晶粒發(fā)生猛烈長(zhǎng)大，即可認(rèn)為合適。對(duì)馬氏體不銹鋼來(lái)說(shuō)，釬焊加熱溫度對(duì)性能的影響極大，因?yàn)轳R氏體不銹鋼是在淬火回火狀態(tài)下使用的。馬氏體不銹鋼的釬焊加熱溫度有兩種選擇：一種是釬焊加熱溫度與淬火溫度相匹配。例如對(duì)1Crl3和2Crl3不銹鋼來(lái)說(shuō)，選擇1000~1050℃的釬焊加熱溫度，釬焊完畢后快速冷卻，達(dá)到母材淬火的目的，然后再進(jìn)行回火，這樣可以獲得**佳的綜合力學(xué)性能。
另一種是將釬焊溫度選擇在低于鋼的回火溫度，例如對(duì)lCrl3不銹鋼來(lái)說(shuō)低于700℃。這樣，已淬火回火的母材在釬焊過(guò)程中也不會(huì)發(fā)生軟化現(xiàn)象，母材仍保持原有的綜合性能。對(duì)奧氏體不銹鋼來(lái)說(shuō)釬焊加熱溫度不宜過(guò)高。當(dāng)釬焊溫度高于1150℃時(shí)，晶粒開始猛烈長(zhǎng)大。奧氏體不銹鋼晶粒一旦長(zhǎng)大，就不能再用熱處理方法使其晶粒細(xì)化。所以在選擇釬料和釬焊工藝參數(shù)時(shí)，應(yīng)避免在1150℃以上長(zhǎng)時(shí)間加熱。不含穩(wěn)定元素鈦或鈮而含碳量又較高的奧氏體不銹鋼，如lCrl8Ni9、2Crl8Ni9等，當(dāng)停留在500~750℃范圍內(nèi)時(shí)，碳化鉻將沿晶界析出，造成晶界貧鉻，在腐蝕介質(zhì)中使用極易產(chǎn)生晶間腐蝕。因此這類鋼應(yīng)避免在此溫度區(qū)間內(nèi)釬焊。奧氏體-鐵素體鋼的釬焊加熱溫度同樣不宜過(guò)高，以免晶粒長(zhǎng)大。沉淀硬化不銹鋼的釬焊加熱溫度的選擇原則上與馬氏體不銹鋼相同，即釬焊加熱溫度必須與鋼的熱處理制度相匹配，以獲得**佳力學(xué)性能。
3、奧氏體不銹鋼有應(yīng)力開裂的傾向，應(yīng)在去除內(nèi)應(yīng)力的狀態(tài)下進(jìn)行釬焊。
不銹鋼的表面準(zhǔn)備
不銹鋼表面的清洗方法包括氣相除油；溶劑氫氧化鈉除油；噴吵或噴丸；用鋼絲刷或不銹鋼棉擦拭或砂布打磨和酸洗等。對(duì)于批量生產(chǎn)的工件可以用以下酸洗液清洗（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：
1、10%H2SO4，15%HCl，5%HNO3，余量水。酸洗溫度100℃，酸洗時(shí)間30s。然后用15%HNO3水溶液作為光澤處理，溶液溫度100℃，時(shí)間約10s。
2、10%HNO3，6%H2SO4，50g/LHF的水溶液，酸洗溫度20℃，酸洗時(shí)間10min。酸洗后用60~70℃的熱水仔細(xì)洗滌10min，然后在60~70℃的熱空氣中干燥。
3、15%HNO3，50g/LNaF，85%的H2O溶液，室溫下浸蝕5~10min，然后用熱水洗滌，再在100~120℃溫度下烘干。
**種溶液適用于厚件表面的厚氧化皮。后兩種溶液用于薄件表面的薄氧化膜。酸洗應(yīng)嚴(yán)格按工藝規(guī)程進(jìn)行以免產(chǎn)生過(guò)腐蝕。
不銹鋼的軟釬焊：軟釬焊的釬焊溫度低，對(duì)不銹鋼性能本身的影響極小。軟釬焊主要用錫鉛釬料，以錫含量高的錫鉛釬料為宜，如HLSn63Pb、HLSn60Pb、HLSn50Pb和HLSn40Pb，因?yàn)檫@些釬料的潤(rùn)濕性好。也可用錫銀釬料。釬劑的選擇是關(guān)鍵。必須采用活性強(qiáng)的釬劑以去除表面的氧化膜。
常用的釬劑有兩種：一種是正磷酸水溶液（H3PO4960g，H2O445g）；
另一種是氯化鋅鹽酸水溶液（ZnCl21360gNH4C1140g，HCl85g，H2O4L）。磷酸水溶液的活性時(shí)間短，必須采用快速加熱的釬焊方法。釬劑殘?jiān)哂袕?qiáng)腐蝕性，釬焊后必須清洗干凈。
