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304 不锈钢软钎焊用钎剂研究

2016-3-15 21:39:18      点击:
近年来,304(0Cr18Ni9)不锈钢在“管路系统”的应用越来越广泛。鉴于304 不锈钢熔化焊和中、高温钎焊存在的由于晶间敏化、-Cl 离子导致的钎缝腐蚀、泄漏问题经常发生,国内外相
继研发出了 304 不锈钢软钎料,并采用软钎焊方法进行钎焊,但是钎剂活性始终达不到要求。
本文基于活性成分的助焊机理和反应规律的研究,旨在研发出能与“304 不锈钢钎焊用软钎料”匹配使用、顺利实现 304 不锈钢低温钎焊(<300℃)的软钎剂配方。
 
试验选用有机亚锡盐、有机酸、有机胺三类活性物质复合作为活性剂(甲基磺酸亚锡、己二酸、三乙醇胺,22.0 wt.%、12.0 wt.%、7.0 wt.%);采用配方均匀设计方法优化了一元醇、多元醇及醚复配的溶剂体系(异丙醇、丙三醇、乙二醇丁醚,复配比例为 0.260:0.355:0.385,24.0 wt.%);选择聚乙二醇(35.0 wt.%)作为成膜剂;采用正交试验方法优化并得到了最佳钎剂配方。在此基础上,通过添加乳化剂 6500(0.5 wt.%)进行钎剂的“类固态”处理以方便应用。
对 304 不锈钢表面氧化膜与钎剂的反应及其去除机制进行了详细讨论;对钎焊接头的力学性能及钎剂的物理化学性能进行了测试和评估。
 
本试验研制的 304 不锈钢软钎焊用膏状钎剂型号为FS213C,其性能如下:Sn-Cu-Ni 钎料配合该钎剂在 304 不锈钢表面的铺展面积为157.49mm2,比H3PO4-C2H5OH 和 Zn Cl2-NH4Cl 
钎剂分别提高 402.2%、387.7%;钎焊接头抗拉和抗剪强度分别为 22.72MPa 和 33.93MPa,优于现有文献报道的数据;接头断口表面洁净,没有空洞、夹杂现象,说明钎剂净化和保护效果明显;钎缝水压试验结果达到 20MPa,远大于不锈钢水管设计压力值和实际工作压力值;钎剂外观性能、腐蚀性能、填缝性能、工艺性能等均符合国家标准。
 
304 不锈钢软钎焊用钎剂的研制为 304 不锈钢管件在工程上的广泛应用提供了关键的技术支持,可用于家用、商用“供水系统”中 304 不锈钢管道的连接。