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1、WeldingTechnologyVol.37No.2Apr.2008·焊接设备与材料·47文章编号:1002-025X(2008)02-0047-02铜基钎料HSCuZnNi与HL105钎焊性能的对比分析马壮,齐晓旭(辽宁工程技术大学材料科学与工程系,辽宁阜新123000)摘要:主要讨论了HSCuZnNi和HL1052种钎料的润湿性能、钎缝的显微组织及硬度。试验结果表明,HSCuZnNi钎料对钢的润湿性优于HL105钎料,金相组织中α相较多,具有较高的硬度。关键词:HSCuZnNi钎料;HL105钎料;钎焊中图分类号:TG4
2、25.2文献标识码:B矿用硬质合金工具、切削刀具通常采用铜基钎料洗,然后使用方格法测其铺展面积。进行钎焊,HSCuZnNi,HL105均属铜基钎料。Cu焊将2种钎料重熔后,分别以砂冷、空冷及油冷3种接性好,可固溶多种元素形成α固溶体。Zn能大量溶冷却方式冷至室温,制成金相试样,观察金相组织。于铜-镍合金的固溶体中,起到固溶强化作用。Mn是用HX-1型显微硬度计测试2种钎料的显微硬度。碳的一种“吸收剂”,它能起到固溶强化作用,增加合金的塑性。Ni既能无限固溶于Cu,形成连续固溶2试验结果及分析体,又能与Mn无限固溶,可提高钎料的
3、耐腐蚀性2.1钎料润湿性[1]能、耐热性能。HL105钎料在生产中已得到广泛钎料的铺展面积结果见表2。应用,HSCuZnNi在生产中也有所应用,但2种钎料表22种钎料的铺展面积比较试样组别钎料钎剂铺展面积/mm2钎焊性能如何,尚无人对比分析,为此本文主要对比1HSCuZnNi脱水硼砂186分析了HSCuZnNi,HL1052种铜基钎料的钎焊性能。2HL105脱水硼砂1723BCu48ZnNi-R硼砂∶硼酸为7∶34594HL105硼砂∶硼酸为7∶34361试验材料及内容5BCu48ZnNi-R硼砂∶硼酸∶氯化钾为12∶7∶14
4、671.1试验材料6HL105硼砂∶硼酸∶氯化钾为12∶7∶1455HSCuZnNi和HL105铜基钎料,其化学成分见表1;由表2可以看出,同种钎剂时,HSCuZnNi钎料的钎剂采用脱水硼砂、硼酸、氯化钾。铺展面积最大;同种钎料时,钎剂是硼砂∶硼酸∶氯化表12种钎料的化学成分(质量分数)(%)钾为12∶7∶1的铺展面积最大。钎料名称CuZnMnNi依据合金元素对银铜共晶钎料铺展面积的影响[2],HSCuZnNi48.541.72—9.66可知对于银铜共晶钎料,当合金元素质量分数约小于HL10558.237.734.07—10%
5、时,合金元素Ni提高钎料润湿性作用比Mn的要1.2试验方法强。根据本试验所得结果,合金元素对银铜共晶钎料钎料的润湿性试验根据GB/T11364—1989《钎料铺展面积的影响同样适用于本试验,即HSCuZnNi钎铺展性及填缝性试验方法》进行,铺展性试验试板尺料的润湿性更好。寸为40mm×40mm×2mm。所有试验用试板试验前均脱水硼砂是比较常用的钎剂,但它的缺点在于需打磨及清洗处理。试验在高温电阻炉中进行,试验800℃以下其黏度较大,流动性不好,特别是去除氧后用砂纸除去覆盖在钎料上的氧化皮,再用柠檬酸清化膜的能力不强,不能去除C
6、,S等氧化物,因此,收稿日期:2007-12-20单独采用硼砂作为钎剂不是十分理想。48·焊接设备与材料·焊接技术第37卷第2期2008年4月在使用相同钎料的情况下,脱水硼砂和硼酸以钎料中α相要多于HL105钎料中的α相。7∶3的比例混合时的铺展面积要比单独使用硼砂的铺2.3钎料硬度展面积大。其原因主要是:单独使用硼砂时,高温下2种钎料的硬度测试结果见表3。发生分解反应:Na2B4O7→B2O3+2NaBO2;单独使用硼表32种钎料的硬度试验组别钎料类别冷却方式HV(α相)HV(β相)HRC酸时,受热分解:2H3BO3=B2O
7、3+3H2O↑,所产生的1油冷134.8—58.4B2O3与金属氧化物反应生成易熔的盐,硼酸的加入降2HSCuZnNi空冷126.4—41.03灰冷114.3164.436.1低了脱水硼砂的熔点,减小了硼砂的表面张力,促进4油冷—186.651.3了钎剂的铺展。当加入的硼砂与硼酸达到一定的比例5HL105空冷119.8146.737.67∶3时,其去膜排渣效果均有所提高[3]。6灰冷105.3136.221.3而钎剂中加入KCl后,铺展面积又有所增加,其由表3可知,HSCuZnNi钎料中α相的显微硬度比原因是:KCl属于金属氯
8、化物,是卤化物活性剂,它HL105钎料的高。HSCuZnNi钎料的宏观硬度也高于降低了钎料、钎剂的表面张力,同时降低了脱水硼砂HL105钎料。钎剂的黏度,增加其流动性,因此KCl加速了脱水硼由2种钎料显微组织照片(图1)可以看出,砂的去膜作用,提高了钎料的铺展面积。当KCl加
