2025/12/18 作者:河南鸿炉机械
真空镍基钎焊是在真空环境下使用镍基钎料连接金属或非金属材料的先进连接技术,特别适用于高温合金、不锈钢等难焊材料的高性能连接。
一、核心特点
◈ 高洁净度:无钎剂残留,避免杂质污染,钎缝致密性好,接头强度接近母材;
◈ 热过程可控:炉内温度均匀分布,可通过程序精确控制升降温速率,减少热应力与工件变形;
◈ 适用难焊材料:有效解决钛合金、镍基高温合金、钼等材料在空气中的氧化问题。
二、常用镍基钎料
◈ BNi-2:常用于镍基高温合金蜂窝结构,熔点约970-1000℃;
◈ BNi-7:熔点较低的镍基钎料(约890℃),含铬元素,抗热性优良;
◈ BNi94SiB980-1065:高熔点镍基钎料,适用于不锈钢等高温部件。
三、真空镍基钎焊工艺要点
1、钎料选择:根据母材材质匹配钎料,如不锈钢构件选镍基钎料,铝合金选铝基钎料,铜合金选铜基钎料。
2、工件预处理:
◈ 脱脂:将工件浸入丙酮或乙醇溶液中超声清洗,去除油污。
◈ 除氧化皮:铝合金工件用碱溶液腐蚀后中和,不锈钢工件用砂纸打磨或等离子清洗,露出金属光泽。
◈ 涂覆钎剂:在工件钎焊面均匀涂覆钎剂,自然干燥或在干燥箱中烘干,避免钎剂结块。
3、装炉与工装调整:
◈ 工件摆放:按“均匀受热、避免遮挡”原则,工件间保留足够间隙,复杂构件采用“支撑+定位销”固定,确保钎焊间隙均匀。
◈ 装炉量控制:单次装炉量不超过炉腔有效容积的80%,防止热场不均。
4、真空钎焊过程:
◈ 抽真空与升温:启动真空系统,先粗抽至较低压力,再精抽至高真空度。升温速率根据母材厚度调整,升温至一定温度时保温一段时间以去除工件吸附气体,再升至钎焊温度。
◈ 钎焊保温与冷却:钎焊温度比钎料液相线高一定范围,保温一定时间确保钎料充分润湿、扩散。保温结束后,关闭加热电源,启动冷却系统或充入高纯氩气,控制冷却速率,待工件温度降至一定温度以下方可出炉。
四、常见缺陷及控制措施
1. 溶蚀
◈ 原因:钎料与母材不匹配、升温过慢、保温过长;
◈ 措施:单层钎料代替双层,接近熔点时快速升温,采用石墨等低热容工装。
2. 钎缝不连续
◈ 原因:间隙过大(>0.2mm)、真空度不足、温度过低;
◈ 措施:提高工装夹紧力,真空度提升至≤1×10⁻³ Pa。
3. 气孔(针孔)
◈ 原因:真空度偏低(>2.0×10⁻³ Pa)、钎料含Zn/Mg等高蒸气压元素;
◈ 措施:熔点附近设保温平台释放气体,延长抽真空时间
4. 接头强度低。
◈ 原因:扩散不充分、母材氧化、钎料成分挥发;
◈ 措施:延长保温时间,采用分区间升温,检查设备泄漏率。
五、应用领域
◈ 航空航天:用于制造飞机发动机部件、机身结构件等,满足高温、高强度和耐腐蚀性要求。
◈ 能源:在核能、石油化工等领域,用于制造耐高温、耐腐蚀的设备部件。
◈ 电子:用于电子器件的精密连接,如真空电子器件、微波器件等。
◈ 汽车工业:用于制造汽车发动机部件、排气系统等,提高部件的耐高温性能和可靠性。
真空镍基钎焊通过精确控制工艺参数,可实现高强度、高致密性连接,是高端装备制造的关键技术。