水負(fù)載的隔離方陶瓷片的釬焊方法成果信息

吳華夏；賀兆昌；李銳；朱剛；王起；李榮

釬焊過(guò)程的主要工藝參數(shù)是釬焊溫度和保溫時(shí)間。釬焊溫度通常選為高于釬料液相線溫度25 - 60℃，以保證釬料能填滿間隙。

釬焊保溫時(shí)間視工件大小及釬料與母材相互作用的劇烈程度而定。大件的保溫時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)些，以保證加熱均勻。釬料與母材作用強(qiáng)烈的，保溫時(shí)間要短。一般說(shuō)來(lái)，一定的保溫時(shí)間是促使釬料與母材相互擴(kuò)散，形成牢固結(jié)合所必需的。但過(guò)長(zhǎng)的保溫時(shí)間將導(dǎo)致熔蝕等缺陷的發(fā)生。釬焊常用的工藝方法較多，主要是按使用的設(shè)備和工作原理區(qū)分的。如按熱源區(qū)分則有紅外、電子束、激光、等離子、輝光放電釬焊等；按工作過(guò)程分有接觸反應(yīng)釬焊和擴(kuò)散釬焊等。接觸反應(yīng)釬焊是利用釬料與母材反應(yīng)生成液相填充接頭間隙。擴(kuò)散釬焊是增加保溫?cái)U(kuò)散時(shí)間，使焊縫與母材充分均勻化，從而獲得與母材性能相同的接頭。幾乎所有的加熱熱源都可以用作釬焊熱源，并依此將釬焊分類：

烙鐵釬焊 用于細(xì)小簡(jiǎn)單或很薄零件的軟釬焊。

波峰釬焊 用于大批量印刷電路板和電子元件的組裝焊接。施焊時(shí)，250℃左右的熔融焊錫在泵的壓力下通過(guò)窄縫形成波峰，工件經(jīng)過(guò)波峰實(shí)現(xiàn)焊接。這種方法生產(chǎn)率高，可在流水線上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

火焰釬焊 用可燃?xì)怏w與氧氣或壓縮空氣混合燃燒的火焰作為熱源進(jìn)行焊接?；鹧驸F焊設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，根據(jù)工件形狀可用多火焰同時(shí)加熱焊接。這種方法適用于自行車架、鋁水壺嘴等中、小件的焊接。

浸沾釬焊 將工件部分或整體浸入覆蓋有釬劑的釬料浴槽或只有熔鹽的鹽浴槽中加熱焊接。這種方法加熱均勻、迅速、溫度控制較為準(zhǔn)確，適合于大批量生產(chǎn)和大型構(gòu)件的焊接。鹽浴槽中的鹽多由釬劑組成。焊后工件上常殘存大量的釬劑，清洗工作量大。

感應(yīng)釬焊利用高頻、中頻或工頻感應(yīng)電流作為熱源的焊接方法。高頻加熱適合于焊接薄壁管件。采用同軸電纜和分合式感應(yīng)圈可在遠(yuǎn)離電源的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行釬焊，特別適用于某些大型構(gòu)件，如火箭上需要拆卸的管道接頭的焊接。

爐中釬焊 將裝配好釬料的工件放在爐中進(jìn)行加熱焊接，常需要加釬劑，也可用還原性氣體或惰性氣體保護(hù)，加熱比較均勻。爐中釬焊又可分為箱式釬焊爐，井式釬焊爐，間歇式釬焊爐，連續(xù)式釬焊爐。大批量生產(chǎn)時(shí)可采用連續(xù)式爐。

真空釬焊工件加熱在真空室內(nèi)進(jìn)行，主要用于要求質(zhì)量高的產(chǎn)品和易氧化材料的焊接。

不銹鋼的釬焊方法有多種，如釬劑釬焊法、充氫釬焊法、真空釬焊法等。雖然這些方法都能達(dá)到連接零件的目的，但是分析認(rèn)為，這幾種工藝均不宜采用。原因在于，釬劑釬焊會(huì)粘污器件內(nèi)部，不易清除;吸附的氫氣難以被管中的吸氣劑吸收，給器件帶來(lái)除氣不徹底的問(wèn)題；真空釬焊法需要把所焊接物體及其周圍全部加熱，對(duì)于本身尺寸就較小的行波管而言，這種大范圍加熱會(huì)直接損傷管子已裝配的零部件（如陶瓷與金屬封接件、慢波線、收集極、集中衰減器、輸入、輸出組件等），造成組件變形和陶瓷炸裂等一系列問(wèn)題。

高頻釬焊法是利用高頻電流流過(guò)金屬產(chǎn)生的熱量，使釬料熔化并填滿被焊零件間隙，凝固后形成不可拆卸的接頭。這種方法由于是對(duì)被焊件進(jìn)行局部加熱，加熱速度快，因此該方法特別適合于小型零件的批量化生產(chǎn) 。

銅及銅合金可根據(jù)焊件的形狀、尺寸及數(shù)量選擇采用烙鐵、浸沾、火焰、感應(yīng)、電阻和爐中等加熱方法進(jìn)行釬焊。各種方法的加熱速度和加熱時(shí)問(wèn)不同，必須同時(shí)合理地選擇相適應(yīng)的釬料、釬劑和保護(hù)氣氛。原則上說(shuō)，主要采用快速加熱法，因?yàn)椋?

①某些釬料在熔化時(shí)有熔析現(xiàn)象，加熱熔化速度快，熔析現(xiàn)象不嚴(yán)重；

②釬劑的活性作用時(shí)間有限，加熱速度慢可能使釬劑在釬焊完成前就實(shí)效；

③緩慢加熱使釬焊金屬表面氧化嚴(yán)重，妨礙釬料鋪展；

④緩慢加熱將延長(zhǎng)熔融釬料與母材的作用時(shí)間，形成界面金屬間化合物或造成溶蝕等現(xiàn)象，使接頭性能惡化。

選用局部加熱的火焰釬焊必須考慮預(yù)防焊件的變形問(wèn)題。電阻、感應(yīng)加熱因不同的銅合金的電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率相差較大而必須考慮功率的調(diào)整問(wèn)題，并盡量選用電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率低的釬料。這兩種方法最合理是用于銅與電導(dǎo)率較低的金屬的異種接頭釬焊。對(duì)具有熱脆性或熔化釬料作用下容易發(fā)生自裂的銅合金和接頭必須在釬焊前進(jìn)行清除應(yīng)力處理，并盡量縮短釬焊時(shí)間，盡量不采用快速加熱法。爐中釬焊黃銅和鋁青銅時(shí)，為避免鋅的燒損及鋁向銀釬料擴(kuò)散，最好在焊件表面預(yù)先鍍上銅層或鎳層。在還原性氣氛中釬焊銅及銅合金時(shí)，要注意“氫病”的危險(xiǎn)。只有無(wú)氧銅才能在氫氣中釬焊。鋼與銅及銅合金釬焊一般采用銅-磷-錫焊膏的硬釬焊和氧乙炔焰釬焊等方法，其特點(diǎn)是無(wú)鎘、無(wú)銀，但接頭常出現(xiàn)氣孔、夾渣、未焊透、侵蝕等焊接缺陷，使接頭性能嚴(yán)重下降。為防止制品腐蝕，焊后對(duì)釬劑要進(jìn)行及時(shí)清洗。

采用火焰釬焊純銅件，一般選用銅銀磷釬料。該釬料價(jià)格低，工藝性能好，釬焊接頭具有滿意的耐蝕性。釬焊時(shí)熱源采用中性焰。釬劑選用QJ一102。焊前應(yīng)仔細(xì)清理焊件表面氧化物、油脂等污物。需預(yù)熱，根據(jù)試件厚度、大小預(yù)熱溫度、時(shí)間有所不同。釬縫區(qū)溫度應(yīng)控制在650~800℃之間。焊后間隔一段時(shí)間后，當(dāng)溫度降至200℃以下時(shí)，用溫水、毛刷清理熔渣以防腐蝕。釬焊接頭成形美觀，表面無(wú)裂紋、氣孔未熔合。接頭抗拉強(qiáng)度達(dá)到母材的80%。2100433B