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锌钎料:用于锌焊接的锡焊料

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:长期以来,对于锌及锌合金的钎焊都采用Sn-Pb共晶钎料,配以ZnCl2的盐酸水溶液进行钎焊。1)Zn-Al共晶钎料:w=5%、w=95%,熔化温度为382℃。它和母材的熔点419℃只差37℃,钎焊温度在约400℃下进行,操作非常不易。用这一钎料钎焊纯锌和变形锌合金,其接头具有相对最好的耐蚀性。除了共晶钎料以外,Sn85Zn,Sn80Zn也常用作钎料,参见本手册2.7.7节。3)还应考虑的是Ag3.2Cu0.5Sn96.3的锡基三元共晶合金,熔化温度为217℃。

锌钎料:用于锌焊接的锡焊料

长期以来,对于锌及锌合金钎焊都采用Sn-Pb共晶钎料,配以ZnCl2盐酸水溶液进行钎焊。直至今日一些手册还作如是指导[16],在某些场合也仍见使用。强度较高、牌号为S-Sn60Pb(HL610)的合金中w(Sn)=59%~61%、w(Sb)≤0.8%,其本身抗拉强度也只有46MPa,而接头处钎料中的Pb与Zn固液都难互溶,几乎没有作用,只有Sn能与Zn形成共晶结合,其接头强度也不高。只适于一些薄壁变形锌合金的搭接和角接。

锌钎料首先考虑的还是采用含锌的二元或三元共晶合金,因为钎料的一个组元和母材的相同,就注定了熔化的钎料和母材会有良好润湿性,也注定了钎料中的其他组元能与母材起充分的物理化学反应,因此钎焊接头容易达到或超过钎料的最高强度;此外,还不易产生熔蚀。

1)Zn-Al共晶钎料(相图见本手册图2-30):w(Al)=5%、w(Zn)=95%,熔化温度为382℃。在钎焊工艺中此温度太高,只适合于纯锌和轧制变形锌合金的钎焊。它和母材的熔点419℃只差37℃,钎焊温度在约400℃下进行,操作非常不易。钎焊工艺只适合在严格控温、气氛快速循环的炉中进行。其优点在于工艺性能优良,钎焊接头的强度(>190MPa)甚至要大于母材。

2)Zn-Al-Cu共晶钎料(相图见本手册图2-27):w(Al)=5.8%、w(Cu)=4.2%、w(Zn)=90.0%,熔化温度为377℃的三元共晶合金,比Zn-Al共晶的熔化温度低5℃,比Zn-Al共晶钎料较有利于工艺操作,而接头强度远大于Zn-Al共晶钎料。

3)Zn-Cd共晶钎料(相图见本手册图2-32,商品牌号HL506):w(Cd)=83%、w(Zn)=17%,熔化温度为265℃。此合金基本上是一个Cd基合金。钎焊操作温度为300~350℃,适合钎焊所有的铸造锌合金。Cd与Al之间在钎焊温度下完全没有物理的(固溶)或化学的(生成化合物)反应,因此在钎焊含Al量高的铸造合金,接头强度要稍逊;此外,Zn与Cd间的电极电位差只有0.36V,比起Zn-Pb间的0.63V、Zn-Sn间的0.62V、Zn-Cu间的1.11V,Zn-Ag间的1.56V都小得多。用这一钎料钎焊纯锌和变形锌合金,其接头具有相对最好的耐蚀性。

4)Zn-Sn共晶钎料(相图见本手册图2-33):含w(Sn)=91.2%、w(Zn)=8.8%,熔化温度为198℃。钎料本身的抗拉强度为50MPa,断后伸长率≈75%,这是一个钎焊工艺性能相当优良的锡基钎料,与母材结合良好。除了共晶钎料以外,Sn85Zn,Sn80Zn(液相线分别为250℃和280℃)也常用作钎料,参见本手册2.7.7节。(www.xing528.com)

除了以上含锌的钎料以外,也有一些不含锌的钎料见诸应用:

1)牌号为HL503的Cd95Ag5,熔化温度为338~393℃,抗拉强度为113MPa;牌号HLAgCd96-1的Cd96Ag3Zn1,熔化区间为300~325℃,抗拉强度110MPa。

2)试验表明,熔化温度为144℃的Cd40Bi的共晶合金,无论从润湿、铺展性或是接头强度来看都是一个极佳的钎料。由于其熔化温度太低,焊后钎缝如不做保温扩散处理,则应用范围受限。

3)还应考虑的是Ag3.2Cu0.5Sn96.3的锡基三元共晶合金,熔化温度为217℃。

Cd和Pb都是有毒的金属,如果从环保的角度考虑,排除不用含Cd和Pb的合金,那么现实更可用的锌钎料是Zn-Sn系合金和Zn-Al-Cu共晶合金。

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