铜合金与不锈钢的真空钎焊研究
- 发布时间：2012/11/30 10:19:08
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实验用QCr0.8母材的尺寸为50mm×50mm×20mm，并在50mm×50mm面中间钻Φ16mm的孔；1Cr18Ni9Ti母材是规格为Φ16mm×2mm的管材。
考虑到喷注器的工作条件、零件材料化学成分及物理性能的差别，选择采用接头强度、导热性、塑性等综合指标均较好的银基钎料。银基钎料是一种银或银基固溶体组织的合金，具有优良的工艺性能、不高的熔点、良好的润湿性和填缝能力，并且强度高、塑性好、耐蚀性优良，因而得到了广泛的应用。常用的银基钎料都含有银和铜，添加铜可降低银的熔化温度，又不会形成脆性相。银铜合金的组织为固溶体+共晶体。同时考虑到QCr0.8和1Cr18Ni9Ti的热处理制度和节约成本的需要，选择加有锌、隔、镍、锰等元素的多元合金钎料，加入锌可降低银铜合金的熔点，加入锰能改善银对钢的润湿性，提高银基钎料的强度，特别是高温强度。通过对比分析，zui终选择了钎焊温度较高的Ag37.5Cu48Zn5.6Mn8.7钎料。该钎料的熔化温度为725～810℃，钎焊温度为850～910℃，对钢和铜合金具有良好的润湿性，其抗剪强度为260MPa。铜合金与不锈钢真空钎焊之前，必须清除表面附着油污、氧化膜等，否则将会阻碍钎料在其表面上的润湿。为降低这种影响，同时增加钎焊料在母材表面的润湿性及漫流能力，实验采用酸洗+镀层的方法进行表面处理。
通过研究确定了铜合金与不锈钢（QCr0.8与1Cr18Ni9Ti）的*钎焊温度、保温时间等工艺参数（加热温度895～920℃，保温时间10～15min）。获得了内外部质量、密封性能优良的接头。从接头微观组织上看，铜合金与不锈钢母材均与Ag37.5Cu48Zn5.6Mn8.7钎料发生了良好的化学反应，形成了一个完整的统一体，钎缝结合紧密，钎缝内未见其它缺陷，因而大大提高了铜合金与不锈钢喷注器结构真空钎焊接头的性能。