釬劑、釬料的選擇與搭配

Se-lection and Matching of Fluxes with Filler Metals

釬焊過程中熔態(tài)釬料與母材的有效潤濕主要取決于釬劑的作用。釬焊接頭的強(qiáng)度和耐腐蝕性則主 要取決于釬料及其與母材的作用和關(guān)系。

釬料與母材直接的潤濕能力與釬料的本性固然 有相當(dāng)大的關(guān)系，但釬焊時(shí)與釬劑的作用相比則次 要多r。釬劑的概念應(yīng)該是廣泛的，包括熔鹽、有 機(jī)物、活性氣體、金厲蒸氣等，即除母材和釬料 外，泛指第三種用來降低母材和釬料界面張力的所 有物質(zhì)。熔態(tài)鉛在鋁母材上無論從相圖上或?qū)嵺`上 都是難以潤濕的，但通過適當(dāng)釬劑的作用卻能使它 們完全潤濕，但接頭的強(qiáng)度和耐腐性是很差的。

釬劑的選擇 

Selection of Fluxes

釬劑的功能可以分為三部分一是基質(zhì)，二是 去膜劑，三是界面活性劑[3!1]。有的釬劑可以明顯 劃分出這三項(xiàng)功能部分，如鋁奸劑。多數(shù)釬劑的功 能部分并不能明確劃分，但這三項(xiàng)功能確實(shí)存在。

基質(zhì)是釬劑的主要成分，它控制著釬劑的熔化 溫度。它熔化后覆蓋在焊點(diǎn)表面，起隔絕空氣的作 用，它又是釬劑中其他功能組元的溶劑。為了配合 釬料的熔點(diǎn)，釬劑的熔化溫度應(yīng)該比釬料熔化溫度 低10~30t；。特殊應(yīng)用情況下，也有使釬劑的熔 化溫度稍高于釬料熔化溫度的。釬劑的熔化溫度如 過低于釬料，則過早的熔化將使釬劑的成分由于蒸 發(fā)、與母材作用，特別是釬劑與母材、釬劑與釬料 間傳質(zhì)速度的降低等原因，使釬料熔化時(shí)釬劑已失 去活性。由此可見，調(diào)節(jié)基體的成分使其熔化溫度 與釬料熔化溫度匹配至關(guān)重要。

去膜劑的作用是通過物理化學(xué)的過程，除去、 破碎或松脫母材的表面膜，使得熔化的釬料能夠潤濕新鮮的母材表面。界面活性劑的作用是起到進(jìn)一 步降低熔化釬料與母材間的界面張力，使熔化釬料 得以在母材表面鋪展。

招釬劑的基體是由械金屬或堿土金屬的氣化物 構(gòu)成的，去膜劑由氟離子擔(dān)當(dāng)。由于鋁氧化膜的除 去過程僅僅做到破碎松脫，盡管有基質(zhì)的梗蓋和氣 離子的作用，新氧化膜生成的趨勢仍然很強(qiáng)，必須以一些重金屬離子與母材間的置換反應(yīng)（傳質(zhì)作用）來降低熔態(tài)釬料與母材間的界面張力而達(dá)到兩者的潤濕。此金屬離子即起界面活性劑的作 用。在髙溫釬焊銅合金、鐵合金時(shí)，常用硼砂 (NajB407 ?IOHjO)作為釬劑。它的熔點(diǎn)為 742. 5-C ,有時(shí)嫌溫度太高而配以隊(duì)03,成為二元 釬劑，可以獲得不同的熔化溫度，如圖1-25所示。此種釬劑其功能三而合一。硼砂熔化的黏 稠液體成為基質(zhì)。母材表面氧化膜溶于&03,生 成偏硼酸鹽而除去（見1.2. 4節(jié)）。氧化膜的溶解 過程即是一傳質(zhì)過程，問時(shí)起了降低界面張力的作 用。有時(shí)為了延長這個(gè)傳質(zhì)過程，甚至往硼砂中加 氧化劑，如加入商錳酸鉀，使得母材表面價(jià) 態(tài)被抬高而增加向釬劑中的溶解。

釬劑的選擇常視氧化膜的性質(zhì)而定。偏堿性的 氧化膜，例如，F(xiàn)e、Ni、Cu等的氧化物,常使用酸性的含《酸酐（B203)的釬劑；偏酸性的氧化膜， 例如，對付鑄鐵含高Si02的氧化膜，常用含堿性 n**2C03的釬劑，使得生成易熔的NajiO,而進(jìn)人熔 渣。

在釬焊一些含Cr、Ti、Mo, w等元素的合金鋼 或耐熱鋼時(shí).由于這些元素的氣化物是酸性的，而 基體元素Fc的氧化物又是偏堿性的，因此常在硼酸 酐（均03)中加人部分強(qiáng)堿性的堿金屬或堿土金厲 的氣化物，使得釬劑具有某種雙重性格，S著提高 釬劑對付這類合金的活性。為了同時(shí)調(diào)節(jié)釬劑的熔 化溫度，在8501以下常添加NaF (ra. p. 995*C )或 KF( p. 851"C )，而在 850^ 以上常 添加 CaF2 (m. p. 1423^ )。