使不锈钢难以钎焊的主要元素是铬 (Cr)。虽然铬对于材料标志性的耐腐蚀性至关重要，但铬很容易在表面形成一层坚韧、稳定且无形的氧化铬层。这种氧化膜充当屏障，阻止熔融的钎料正确润湿下方的钢材并与之粘合。
钎焊不锈钢的核心挑战不在于金属本身，而在于它形成的顽固且自修复的氧化物层。成功钎焊这种材料完全取决于在加热过程之前和期间去除这种氧化铬膜。
根本原因：保护性氧化物屏障
使不锈钢“不锈钢”的特性——其耐腐蚀性——正是钎焊的主要障碍。这种特性被称为钝化。
铬的双重作用
当铬添加到钢中时，它会与空气中的氧气反应，形成一层非常薄的惰性氧化铬层。
这种钝化层极其稳定，如果被划伤会立即重新形成，从而保护下方的钢材免受生锈和腐蚀。
然而，在钎焊过程中，这层保护膜会阻止熔融的填充金属与基材进行形成牢固冶金结合所需的紧密、原子级的接触。
氧化层如何阻止钎焊
要使钎焊成功，填充金属必须“润湿”基材，这意味着它必须均匀地流动和铺展在表面上。
氧化铬膜的润湿性很差。熔融的填充金属会在氧化物表面聚集成珠状，就像水珠在打蜡的汽车上一样，而不是铺展并粘附在基体金属上。
其他合金元素的影响
虽然铬是主要的“罪魁祸首”，但各种不锈钢等级中发现的其他元素也会加剧这个问题。
像镍 (Ni)、钛 (Ti)、锰 (Mn) 和铌 (Nb) 等元素也会形成它们自己的稳定氧化物。这些会在表面形成更复杂的氧化膜，使钎焊过程更加复杂。
了解实际影响
未能处理这种氧化物层是使用不锈钢钎焊失败的最常见原因，导致接头薄弱或完全没有粘合。
需要强腐蚀性焊剂
由于氧化铬非常稳定且难以去除，用于碳钢或铜的标准钎焊焊剂是无效的。
需要一种专门的、具有强腐蚀性的不锈钢钎焊焊剂。它的作用是在加热过程中化学溶解氧化膜，并保护表面免于重新氧化。
替代方案：控制气氛
焊剂的替代方法是首先阻止氧化物的形成。这就是炉中钎焊的原理。
通过在高纯度真空或干燥氢气气氛中进行钎焊，几乎没有或根本没有氧气与铬反应。这使表面保持清洁，并准备好接受填充金属。
如何进行不锈钢钎焊
成功钎焊不锈钢需要在加热过程之前和期间采取直接策略来对抗氧化物层。您的方法将取决于您采用的工艺。
- 如果您的主要重点是焊炬或感应钎焊： 您必须使用专门为不锈钢配制的、具有强腐蚀性的焊剂来化学去除氧化铬。
- 如果您的主要重点是炉中钎焊： 您必须使用受控气氛，例如高纯度真空或干燥氢气，以防止在高温下形成氧化物层。
归根结底，理解真正的障碍是氧化膜，而不是金属本身，是实现成功可靠钎焊的关键。
摘要表：
| 元素 | 在不锈钢中的作用 | 对钎焊的影响 |
|---|---|---|
| 铬 (Cr) | 提供耐腐蚀性 | 形成稳定的氧化铬层，阻止润湿 |
| 镍 (Ni)、钛 (Ti) | 增强特定性能 | 可能形成额外的氧化物，使钎焊更加复杂 |
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