考古學(xué)家已經(jīng)證實釬焊是連接材料的古老方法之一。追溯至公元前 1500-2000 ,古代釬焊主要用來制造珠寶首飾和工藝品,但卻在譬如金子和銀子等金屬中發(fā)現(xiàn)焊接以自然形態(tài)存在并產(chǎn)生了新的金屬,隨之合金也得到了衍生。
現(xiàn)在從家用工具到高科技航空設(shè)施裝備,銀釬焊已經(jīng)作為一門科學(xué)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。銀釬焊初是焊接金屬和金屬合金,現(xiàn)在已拓展用于連接除金屬外其他的用途,比如陶瓷和金屬陶瓷業(yè)。當(dāng)一種新材料或是現(xiàn)有材料新的用途出現(xiàn)時,銀釬焊常擔(dān)當(dāng)主要焊接的工作;就這點來說,操作者或準(zhǔn)備實施釬焊的人員應(yīng)了解有關(guān)焊接的基本原理,以用來協(xié)助選擇正確的焊料合金順利完成焊接工作。為了幫助讀者獲得更多此方面的信息,我們列舉了以下常見的問題并予以解答:
1、如何區(qū)別釬焊和其他焊接方式?
答:從定義上講,美國焊接協(xié)會規(guī)定填充金屬(焊料合金)在低于被焊接工件的熔化溫度而在高于450℃時熔化,并且合金通過毛細(xì)管作用填充工件并形成接頭則為釬焊。
2、什么是銀釬料和硬釬料?
答:銀釬焊料指的是銀合金釬料,主要成分為銀、銅、鋅(添加錫,鎳,錳);硬釬料指的是熔化溫度在450以上的釬料。
3、除了銀還有其他金屬可用作填充材料(釬料)嗎?
答:常用的合金除了銀,還有銅,銅磷,鎳,鋁和金。
4、為什么銀釬料那么受歡迎?
答:因為銀釬料可以連接很多不同的金屬,合金及其他材料,并且銀釬料有較低的熔解溫度使之較容易使用。
5、什么是毛細(xì)管作用?
答:美國焊接協(xié)會規(guī)定毛細(xì)管作用是指熔化的焊錫逆著重力,在相隔很近的工件表面流動的并形成接點的現(xiàn)象。
6、什么會影響到毛細(xì)管作用?
答:有許多因素都會影響到毛細(xì)管作用,焊接裝置縫隙的大小是主要因素,以及被焊接工件的接觸面積。
7、合適的焊接間隙是多少?
答:對于大部分標(biāo)準(zhǔn)類型的接頭,填充金屬是銀和銅磷的合金,焊接間隙推薦使用 0.002-0.005 英寸。
8、常見的釬焊接頭類型?
答:主要有三種焊接接頭類型:對接式,搭接式及嵌接式,還有就是三種接頭的不同混合式。
9、影響母材表面能的主要因素是什么?
答:污物與氧化物。
10、包含哪些污物?
答:常見的污物有拉拔用潤滑劑,切削液,拋光劑,機油及潤滑油。
11、如何去除氧化物 ?
答:焊接過程中使用釬劑是有效去除氧化物的方法。
12、有不同類型的釬劑嗎?
答:有。按照釬劑的劃分主要有三類:化學(xué)的,還原空氣的以及真空的。當(dāng)使用銅磷合金焊接銅與銅的工件的時候,磷可以代替釬劑起到去除氧化物的作用。
13、釬劑可以用來去除其他污物嗎?
答:不可以。釬劑不是去垢劑,溶解劑,脫脂劑,不能用來去除其他污物。
14、焊接結(jié)束后是否應(yīng)去除膏狀釬劑?
答:應(yīng)該去除膏狀釬劑。因為所有膏狀釬劑都含有氟化物,滯留在工件上會弱化其接頭強度。
15、加熱環(huán)節(jié)在焊接過程中的重要性?
答:不恰當(dāng)?shù)募訜崾倾y釬焊的主要問題,能影響到接頭的完整性。
16、什么是加熱環(huán)節(jié)中比較難的?
答:要知道什么時候內(nèi)表面達到均勻合適的溫度是加熱環(huán)節(jié)中難的,因為操作者無法看到內(nèi)表面并且在大規(guī)模生產(chǎn)中也難以衡量這個表面。
17、為什么均勻一致的溫度重要?
答:毛細(xì)管作用是填充金屬熔化并形成接點的作用機理。當(dāng)整個毛細(xì)管作用區(qū)域下的溫度達到均勻一致,填充合金(釬料)才可以被牽引到最熱的表面上。
18、均勻的加熱能保證釬料合金的填充并形成接頭?
答:否。僅憑均勻的加熱是不足以保證釬料平穩(wěn)地流動并形成接頭的,釬焊是需要多種技術(shù)共同完成的。操作者的專業(yè)技能對于焊接出一個好接頭是及其重要的。另外也可能存在毛細(xì)管作用下的區(qū)域達不到均勻的受熱,在這種情況下,釬料在毛細(xì)管作用力下被牽引到最近的配合面上。
19、銀釬料和含銀的銅磷合金的區(qū)別是什么?
答:銅磷合金(含銀或不含銀)不如銀釬料用途廣泛,它主要用來焊接以銅為母材的金屬材料。銅磷釬料中的磷元素也充當(dāng)了釬劑的角色。而銀釬料除了可以用在銅磷合金使用的金屬焊接,也可以用于其他金屬為母材的工件上。
20、除了銅,還有其他母材適用銅磷合金嗎?
答:銅磷合金還可以用于黃銅、銀、鎢及鉬的連接。但是這些材料需要借助釬劑完成焊接。
21、為什么銅磷合金不適用于鐵,鎳為母材的焊接?
答:鐵及鎳元素會與磷產(chǎn)生金屬反應(yīng)產(chǎn)生易脆的磷化物并削弱接頭強度。
22、什么是固相溫度、液相溫度?
答:在進行釬焊的時候,當(dāng)釬料達到一定溫度開始熔化即為固相溫度;當(dāng)合金達到一定溫度完全變?yōu)橐簯B(tài)則為液相溫度。
23、什么是低共熔/共晶?
答:低共熔 / 共晶是用來描述當(dāng)合金或是溫度達到某一溫度合金轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的術(shù)語。常見的銀共晶合金含銀72% ,含銅28% ,共晶溫度為1435F.
24、選擇銀釬料時應(yīng)考慮哪些因素?
答:工件材料、加熱方式、自動化、強度、內(nèi)壓、工作溫度、腐蝕環(huán)境、介質(zhì)、助熔性、延展性、傳導(dǎo)性以及成本都是重要的考慮因素。