首页 理论教育在真空炉中进行的钎焊技术

在真空炉中进行的钎焊技术

【摘要】:由于钎焊件处于真空环境下,可以有效地排除空气对焊件的有害影响,因此可以不施加钎剂成功地进行钎焊,特别适合于钎焊面积很大而连续的接头。

这种钎焊方法是在抽成真空的炉中或焊接室中进行钎焊,过程中不使用钎剂。由于钎焊件处于真空环境下,可以有效地排除空气对焊件的有害影响,因此可以不施加钎剂成功地进行钎焊,特别适合于钎焊面积很大而连续的接头。主要用于钎焊那些难钎焊的金属和合金,如铝合金钛合金、高温合金、难熔金属及陶瓷等,能得到光亮致密的接头,具有良好的力学性能和耐蚀性。真空钎焊一般不用于碳钢和低合金钢的钎焊。

真空炉中钎焊的设备主要由真空钎焊炉和真空系统两部分组成。真空钎焊炉大致有两种类型:热壁炉和冷壁炉。热壁炉采用真空室与加热器分开的形式,冷壁炉采用真空室与加热炉一体的形式。真空系统可以通用,应注意的是真空系统应抽真空达到0.0013Pa而只含有10-5×0.1%的残余气体(体积分数)。图3-2-5所示为热壁真空炉工作示意图。在室温时先将装有钎焊件的容器中的空气抽出,然后将容器推进炉内,在炉中加热钎焊件时,抽真空与加热升温同时进行。钎焊后容器可退出炉外冷却,缩短了生产周期,并可防止母材晶粒长大。

978-7-111-46212-5-Part03-109.jpg

图3-2-5 热壁真空炉示意图

1—电炉 2—真空容器 3—焊件 4—冷却水套 5—密封环 6—容器盖 7—窥视孔 8—接真空系统

真空炉中钎焊的优点是焊件不受钎剂残渣的有害影响,钎焊质量高,可以方便地钎焊那些用其他方法难以钎焊的金属和合金。与其他高纯度钎焊气氛相比,真空钎焊有如下优点:

1)抽真空从根本上清除了钎焊区所有的气体,因此不需要去提纯所供给的气氛。工业上真空钎焊所采用的压力一般为0.065Pa或更高一些。实际采用的压力取决于所要钎焊的材料、所用的钎料、钎焊界面的面积和钎焊循环中从母材中排出气体的程度。

2)母材的某些氧化物在真空钎焊温度下会分解。采用特殊技术,可将真空炉中钎焊广泛地用于钎焊不锈钢、超耐热不锈钢、铝合金以及难熔金属和陶瓷。

3)在真空环境下,从母材中析出的吸附气体,将直接从界面上排出去,而不会污染钎焊界面。

但由于在钎焊前预抽真空以及在冷却时需花费大量时间,且在真空中的热量传递比较困难,故钎焊周期长。此外,真空钎焊设备比较复杂,要求较多的投资,对工作环境和工人技术水平也要求较高。此外,与其他高纯度钎焊气氛相比,真空钎焊的缺点如下:

1)由于周围压力低,钎料、母材以及其中的元素在钎焊温度下会蒸发。

2)由于在真空中蒸发的金属蒸气将污染真空环境和抽真空系统,因此真空炉中钎焊不宜使用含高蒸气压元素(如锌、镉、锂、锰、镁和磷等)较多的钎料,也不适于钎焊含这些元素多的合金。