屏蔽气体在钎焊过程中起着至关重要的作用,它可以防止氧化,确保获得清洁、高质量的表面效果。屏蔽气体的选择取决于钎焊方法和所涉及的材料。常见的保护气体包括氢气、离解氨气和氮气。在真空钎焊中,氧气被完全去除,而气体屏蔽钎焊则依靠氮气和助焊剂达到类似的效果。材料的选择(如真空钎焊中的含镁合金或气体保护钎焊中依赖助焊剂的合金)会进一步影响保护气体的效果。了解这些因素对于优化钎焊效果至关重要。
要点说明:
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钎焊中使用屏蔽气体的目的
- 屏蔽气体用于产生惰性气氛,防止钎焊过程中的氧化、结垢和积碳(烟尘)。
- 它们可确保工件表面清洁、光亮,这对实现高质量的钎焊接头至关重要。
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常见屏蔽气体
- 氢气:通常用于钎焊,因为它能减少氧化物并形成清洁的表面。
- 离解氨:氢气和氮气的混合物,因其成本效益高且能防止氧化而常用。
- 氮气:常用于气体保护钎焊,以防止工件氧化。
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真空钎焊与气体保护钎焊
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真空钎焊:
- 包括对熔炉进行抽真空,以去除氧气和其他活性气体。
- 不需要助焊剂,因为真空环境消除了氧化风险。
- 使用含 1.5% 镁的 4104/****/4104 双层化合物等材料来突破工件表面的 AL203 层。
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气体保护钎焊:
- 依靠氮气作为屏蔽气体来保护工件。
- 由于使用的材料(如 4343/****/4343 双复合材料)不含镁,因此需要使用助焊剂来破坏 AL203 层。
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真空钎焊:
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材料注意事项
- 含镁合金(如 4104/****/4104):在真空钎焊中使用,镁有助于突破 AL203 层,确保适当的结合。
- 非镁合金(如 4343/****/4343):用于气体保护钎焊,这些材料依靠助焊剂达到相同效果。
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工艺差异
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真空钎焊:
- 需要较长的保温阶段(每炉约 4 小时),以确保温度分布均匀。
- 钎焊后无需冷却过程。
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气体保护钎焊:
- 以 350 毫米/分钟的速度连续运行。
- 不需要真空或冷却过程,在某些应用中速度更快,效率更高。
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真空钎焊:
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屏蔽气体的优点
- 提高接缝质量:屏蔽气体可防止氧化,使钎焊接头更牢固、更可靠。
- 更美观:使用惰性气体可使工件表面光洁明亮。
- 多功能性:不同的气体和方法(真空与气体保护)可灵活应对各种钎焊挑战。
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影响气体选择的因素
- 材料类型:保护气体的选择取决于所钎焊的合金及其具体要求(如镁含量)。
- 钎焊方法:真空钎焊和气体保护钎焊对气体的要求不同。
- 成本和效率:通常选择离解氨是因为其成本效益高,而选择氮气是因为其在气体保护钎焊中的可用性和易用性。
通过了解保护气体的作用及其在不同钎焊工艺中的应用,制造商可以优化他们的操作,以达到最佳效果。气体、材料和方法的选择应符合工件的具体要求和预期结果。
汇总表:
方面 | 真空钎焊 | 气体保护钎焊 |
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保护气体 | 完全去除氧气;无需屏蔽气体 | 氮气用作保护气体 |
助焊剂要求 | 无需助焊剂 | 打破 AL203 层需要助焊剂 |
所用材料 | 含镁合金(如 4104/****/4104) | 非镁合金(如 4343/****/4343) |
工艺持续时间 | 保温阶段较长(每炉约 4 小时) | 以 350 毫米/分钟的速度连续运行 |
冷却过程 | 无需冷却 | 无需冷却 |
优点 | 接缝清洁、无氧化;无助焊剂残留 | 在某些应用中速度更快、效率更高 |
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