钎焊是一种金属连接工艺，使用熔点高于 450°C （842°F）但低于被连接贱金属熔点的填充金属。该工艺要求在受控的气氛中进行，以防止氧化并确保接头牢固、清洁。钎焊中使用的气体取决于接合的材料和所需的结果。常用的气体包括氢气、氮气、氩气、氦气以及这些气体的混合物。氢气在减少金属氧化物方面特别有效，而氩气和氦气等惰性气体则可提供保护性环境。气体的选择对于获得高质量的钎焊接头至关重要。
要点说明
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钎焊气体的用途
- 钎焊中使用气体来产生受控气氛，以防止氧化、结垢和积碳（烟尘）。
- 氧化会削弱接合处的强度，降低成品的质量。
- 通过使用适当的气体或混合气体，可以获得清洁、明亮的成品。
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常用气体
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氢气 (H2)：
- 可作为还原金属氧化物的活性剂。
- 常用于钎焊工艺，以产生清洁、无氧化物的表面。
- 常与其他惰性气体结合使用。
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氮气 (N2)：
- 置换炉内空气/氧气，防止氧化。
- 对铜钎焊特别有效。
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氩（Ar）和氦（He）：
- 惰性气体可提供保护气氛，防止与贱金属发生反应。
- 用于金属和陶瓷的钎焊，必须在非反应环境中进行。
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混合气体：
- 通常使用氢气和氮气或其他惰性气体的混合物来调整气氛，以满足特定的钎焊要求。
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氢气 (H2)：
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特殊氛围
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离解氨：
- 氨离解产生的氢氮混合物。
- 提供还原气氛，是防止氧化的理想选择。
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放热气体和吸热气体：
- 它们是由天然气或丙烷与空气一起燃烧产生的。
- 用于需要受控反应气氛的特殊钎焊应用。
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真空：
- 在某些情况下，为了完全消除氧化，会使用真空而不是气体环境。
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离解氨：
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影响气体选择的因素
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材料兼容性：
- 所用基体金属和填充金属的类型决定了合适的气体。例如，氢气适用于还原钢铁上的氧化物，而氮气则更适用于铜。
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所需的表面处理：
- 要获得光亮、洁净的表面，需要一种能有效减少氧化物的气体，如氢气或离解氨气。
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工艺要求：
- 钎焊温度、熔炉设计和接头结构都会影响气体的选择。
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材料兼容性：
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钎焊气氛中的不良成分
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氧气 (O2)：
- 导致氧化，从而削弱接缝并降低表面光洁度。
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水蒸气 (H2O)：
- 抑制钎料流动，可能导致接头质量差，但在特定的铜钎焊应用中可能有益。
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氧气 (O2)：
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特定气体的应用
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氢气
- 用于钎焊不锈钢、镍合金和其他易氧化金属。
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氮：
- 适用于铜和铜合金的钎焊。
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氩气和氦气
- 用于钛等活性金属的高温钎焊和陶瓷-金属钎焊。
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氢气
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安全考虑因素
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氢气
- 高度易燃，需要小心处理并使用专为氢气用途设计的设备。
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惰性气体：
- 虽然它们不会发生反应，但在密闭空间中会取代氧气，造成窒息危险。
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氢气
总之，钎焊中使用的气体是根据其产生可控气氛的能力来选择的，这种气氛可以防止氧化并确保接头牢固、清洁。氢气、氮气、氩气、氦气及其混合物是最常用的气体，每种气体都有独特的优点，具体取决于材料和工艺要求。气体的选择对于达到理想的钎焊效果至关重要，在处理这些气体时必须始终考虑到安全因素。
总表：
| 气体类型 | 主要特性 | 常见应用 |
|---|---|---|
| 氢气 (H2) | 减少金属氧化物，确保表面清洁 | 不锈钢、镍合金 |
| 氮（N2） | 置换氧气，防止氧化 | 铜和铜合金 |
| 氩 (Ar) | 惰性，提供保护气氛 | 反应性金属（如钛）、陶瓷-金属钎焊 |
| 氦气 (He) | 惰性、高导热性 | 活性金属的高温钎焊 |
| 混合物 | 可定制的混合物（如 H2 + N2） | 为特定钎焊要求量身定制 |
| 离解氨 | 氢+氮混合，减少氧化 | 防止各种金属氧化 |
| 真空 | 完全消除氧化 | 高精度钎焊应用 |
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