摘自：釬焊 2018-01-09

      釬焊連接過程中，由于釬焊材料、連接工藝及釬劑種類等因素，釬焊接頭中往往會(huì)產(chǎn)生一些缺陷，而缺陷的產(chǎn)生和存在將給釬焊接頭質(zhì)量和工件使用可靠性帶來許多不利因素，缺陷產(chǎn)生的原因很多、較為復(fù)雜。文中對(duì)釬縫缺欠種類進(jìn)行了歸納、總結(jié)，并分析其產(chǎn)生原因。

釬焊接頭缺陷的檢驗(yàn)方法可分為無損檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn)。

      (1)外觀檢查。外觀檢查是用肉眼或低倍放大鏡檢查釬焊接頭的表面質(zhì)量.如釬料是否填滿間隙，釬縫外露的一端是否形成圓角，圓角是否均勻.表面是否光滑，是否有裂紋、氣孔及其他外部缺陷。
      (2)表面缺陷檢驗(yàn)。表面缺陷檢驗(yàn)法包括熒光檢驗(yàn)、著色檢驗(yàn)和磁粉檢驗(yàn)。它們用泡沫檢查外觀及檢查發(fā)現(xiàn)不了的釬縫表面缺陷，如裂紋、氣孔等。熒光檢驗(yàn)一般用于小型工件的檢查，大工件則用著色探傷法，磁粉檢驗(yàn)法只用于磁性金屬。
      (3)內(nèi)部缺陷檢驗(yàn)。一般采用X射線和y射線、超聲波和致密性檢驗(yàn)。
X射線和y射線是檢驗(yàn)重要工件內(nèi)部缺陷的常用方法，它可顯示釬縫中的氣孔、夾渣、未釬透以及釬縫和母材的開裂，超聲波檢驗(yàn)所能發(fā)現(xiàn)的缺陷范圍與射線檢驗(yàn)相同。釬焊結(jié)構(gòu)的致密性檢驗(yàn)常用方法有：水壓試驗(yàn)、氣密試驗(yàn)、水滲透試驗(yàn)、煤油滲透試驗(yàn)和質(zhì)譜試驗(yàn)等方法。其中水壓試驗(yàn)用于高壓容器；氣密試驗(yàn)及氣滲透試驗(yàn)用于低壓容器；煤油滲透試驗(yàn)用于不受壓容器；質(zhì)譜試驗(yàn)用于真空密封接頭。

 1  釬縫缺欠概念

      廣義的釬縫缺陷是指釬焊接頭中的不連續(xù)性、不均勻性以及其他各種不完整性，專業(yè)術(shù)語為釬焊缺欠。可分為外觀缺欠、內(nèi)部缺欠、界面缺欠、隱形缺欠四大類。

 2  外觀缺欠

2.1  填縫不良

      主要缺欠有凹陷、未釬上、未釬透、焊瘤等。產(chǎn)生原因：1）接頭設(shè)計(jì)不合理；2）裝配不當(dāng)，接頭間隙過大或過小，裝配時(shí)母材歪斜；3）釬焊前表面準(zhǔn)備不當(dāng)；4）釬劑選擇不當(dāng)（如熔點(diǎn)不合適、活性差等）；5）釬料選用不當(dāng)，如釬料潤濕性差，釬料數(shù)量不足，或釬料放置不當(dāng)；6）釬焊溫度不當(dāng)或分布不均。

2.2  釬料溢流

      產(chǎn)生原因：1）釬焊溫度過高或保溫時(shí)間過長；2）釬料放置不當(dāng)，未起毛細(xì)作用；3）釬焊間隙過大；4）釬料與母材發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；5）釬料填充過量；5）阻釬劑量少或質(zhì)量差。

2.3  釬縫圓根不飽滿

       產(chǎn)生原因：1）釬劑的活性或毛細(xì)填縫能力差；2）釬料毛細(xì)填縫能力差或釬料量不足；3）釬焊加熱不均勻。

2.4  表面不光滑

      產(chǎn)生原因：1）釬劑用量不足或選擇不當(dāng)；2）釬焊工藝選擇不當(dāng)；3）溫度過高或時(shí)間過長；4）釬料金屬晶粒過大；5）釬料過熱。

 3  內(nèi)部缺欠

3.1  夾渣

      產(chǎn)生原因：1）釬劑使用量偏多或偏少；2）釬劑的密度過大；3）間隙選擇不當(dāng)；4）釬料從接頭兩面同時(shí)填縫；5）釬料與釬劑熔化溫度不匹配；6）釬劑粘度過大；7）加熱不均。

3.2  偏析

      產(chǎn)生原因：1）釬料選擇不當(dāng)；2）釬焊溫度過高；3）釬焊時(shí)間偏短；4）釬料中S、P等元素偏高。

3.3  氣孔

      產(chǎn)生原因：1）釬焊前母材清洗不當(dāng)；2）釬料過熱；3）母材和釬料中析出氣體或；4）釬劑選擇不當(dāng)，釬劑去膜作用和保護(hù)氣體去氧化物作用偏弱；5）接頭間隙選擇不當(dāng)；6）釬劑過多。

3.4  空穴

      產(chǎn)生原因：1）母材釬焊前未進(jìn)行除氣；2）釬焊前局部清洗不干凈；3）釬料的潤濕性或流動(dòng)性差；4）釬料溫度偏低；5）釬焊間隙不均勻；

3.5  疏松

      產(chǎn)生原因：1）釬料選擇不當(dāng)或質(zhì)量欠佳；2）釬料中合金元素離析揮發(fā)。

3.6  未熔化

      產(chǎn)生原因：1）釬焊溫度不當(dāng)；2）釬劑選擇不當(dāng)，釬料與釬劑不匹配；

3.7  隱形卵

      產(chǎn)生原因：1）釬焊溫度不當(dāng)；2）加熱不均勻；3）釬焊工藝選擇不當(dāng)。

4  界面缺欠

4.1  未釬透（欠潤濕）

      產(chǎn)生原因：1）釬料選擇不當(dāng)或量不足；2）釬焊前母材清洗不干凈或重新污染；3）釬料放置不利于填充間隙；4）釬焊間隙過大而沒有加大間隙填料，毛細(xì)作用失效；5）接頭過長，釬料的填隙能力不足。

4.2  母材溶蝕

      溶蝕分為溶蝕（坑）、溶穿（洞）、咬邊。產(chǎn)生原因：釬焊溫度過高，保溫時(shí)間過長；2）母材與釬料之間反應(yīng)劇烈；3）釬料用量偏大。

4.3  釬縫熔蝕

      產(chǎn)生原因：1）選擇釬焊溫度偏高；2）釬焊保溫時(shí)間過長；3）釬料選擇不當(dāng)，合金化作用太劇烈。

4.4  母材開裂

      產(chǎn)生原因：1）母材過燒或過熱；2）釬料向母材晶間滲入，形成脆性相；3）加熱不均勻或由于剛性夾持工件而引起過大的內(nèi)應(yīng)力；4）母材本身有內(nèi)應(yīng)力而引起應(yīng)力腐蝕；5）異種母材的熱膨脹系數(shù)相差過大；6）冷卻速度過快。

4.5  釬縫開裂

     產(chǎn)生原因：1）釬縫脆性過大；2）異種母材的熱膨脹系數(shù)不同，冷熱過程中形成的內(nèi)應(yīng)力過大；3）同種母材釬焊加熱不均勻造成冷卻過程中收縮不一致；4）釬料凝固時(shí)，母材相互錯(cuò)動(dòng)；5）釬料結(jié)晶溫度區(qū)間過大。

4.6  界面腐蝕

      產(chǎn)生原因：1）環(huán)境潮濕，腐蝕或絕緣不良；2）釬料脆性大。

5  隱形缺欠

5.1  脆性相

      產(chǎn)生原因：1）釬焊間隙太大；2）釬料選擇不當(dāng)；3）釬焊保溫時(shí)間不夠；4）過熱產(chǎn)生晶粒粗大。

5.2  殘余應(yīng)力與變形

       產(chǎn)生原因：1）夾具設(shè)計(jì)不當(dāng)或選材欠妥；2）加熱冷卻過快；3）釬焊加熱不均勻；

5.3  殘留釬劑

      產(chǎn)生原因：1）釬劑用量過多；2）夾具設(shè)計(jì)不當(dāng)；3）接頭設(shè)計(jì)不合理。

文章來源：中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)第十八次全國焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文集·釬縫缺欠產(chǎn)生原因分析  

作者：新型釬焊材料與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室  王星星  裴夤崟

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