無錫不銹鋼，碳鋼的高頻感應(yīng)釬焊工藝及性能研究
時(shí)間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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無錫不銹鋼，碳鋼復(fù)合板兼顧了無錫不銹鋼的美觀、耐蝕性和碳鋼的高強(qiáng)度、低成本等特點(diǎn)，目前在化工、造船、建筑等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)不銹鋼復(fù)合板的生產(chǎn)方法普遍存在工藝時(shí)間長(zhǎng)，界面平直度差等問題，開發(fā)一種新的高效的復(fù)合板生產(chǎn)方法有很重要的理論與應(yīng)用價(jià)值。釬焊作為一種異種材料的有效連接方法已在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用，而高頻感應(yīng)釬焊由于其可以選擇性加熱，加熱速度快，設(shè)備要求低而越來越受到人們的重視。本文以黃銅為釬料，采用高頻感應(yīng)釬焊的方法制備不銹鋼復(fù)合板，借助黃銅釬料在碳鋼/不銹鋼間隙熔化、潤(rùn)濕、鋪展來實(shí)現(xiàn)兩者之間良好的冶金結(jié)合。
實(shí)驗(yàn)使用的材料是規(guī)格為50mm×12.5mm×2mm的20鋼板和304不銹鋼板，以及規(guī)格為50mm×12.5mm×0.05mm的黃銅箔。20鋼的化學(xué)成分為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：0.20C，0.83Al，0.41Si，0.61Mn，余量為Fe。304不銹鋼板的化學(xué)成分為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：≤0.08C，0.78Si，18.09Cr，7.80Ni，0.06S，余量為Fe。黃銅的化學(xué)成分為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：63.37Cu，36.63Zn。
實(shí)驗(yàn)采用表面清理、夾具裝配、感應(yīng)釬焊的三步法復(fù)合工藝：20鋼和304鋼板以及黃銅箔先用10%NaOH水溶液浸泡，再用1000目的砂紙去除表面氧化膜，用丙酮擦洗、吹干；采用特制的夾具將其固定，使待復(fù)合表面緊密接觸；使用GP-60AB高頻感應(yīng)加熱機(jī)進(jìn)行釬焊。根據(jù)Cu-Zn二元合金相圖，黃銅釬料的液相線溫度為903℃，因此，釬焊溫度依次選擇為910、930和950℃，保溫1～5min后空冷。
以H62黃銅為釬料，通過高頻感應(yīng)釬焊制備出了20鋼和304復(fù)合板材，且釬焊溫度950℃，保溫5min得到的釬焊效果最好。在釬焊層中存在合金元素的擴(kuò)散現(xiàn)象，并在釬焊層中形成島狀組織，該島狀組織優(yōu)先在碳鋼/釬焊層界面處形成，隨著釬焊溫度的升高或加熱時(shí)間的延長(zhǎng)而向釬焊層中生長(zhǎng)，直至貫穿整個(gè)釬焊層。結(jié)合區(qū)的抗剪強(qiáng)度隨著溫度的升高或保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。