无锡不锈钢，碳钢的高频感应钎焊工艺及性能研究
时间：2019-06-13
作者：无锡不锈钢板
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无锡不锈钢，碳钢复合板兼顾了无锡不锈钢的美观、耐蚀性和碳钢的高强度、低成本等特点，目前在化工、造船、建筑等行业得到广泛的应用。目前国内不锈钢复合板的生产方法普遍存在工艺时间长，界面平直度差等问题，开发一种新的高效的复合板生产方法有很重要的理论与应用价值。钎焊作为一种异种材料的有效连接方法已在很多领域得到应用，而高频感应钎焊由于其可以选择性加热，加热速度快，设备要求低而越来越受到人们的重视。本文以黄铜为钎料，采用高频感应钎焊的方法制备不锈钢复合板，借助黄铜钎料在碳钢/不锈钢间隙熔化、润湿、铺展来实现两者之间良好的冶金结合。
实验使用的材料是规格为50mm×12.5mm×2mm的20钢板和304不锈钢板，以及规格为50mm×12.5mm×0.05mm的黄铜箔。20钢的化学成分为（质量分数，%）：0.20C，0.83Al，0.41Si，0.61Mn，余量为Fe。304不锈钢板的化学成分为（质量分数，%）：≤0.08C，0.78Si，18.09Cr，7.80Ni，0.06S，余量为Fe。黄铜的化学成分为（质量分数，%）：63.37Cu，36.63Zn。
实验采用表面清理、夹具装配、感应钎焊的三步法复合工艺：20钢和304钢板以及黄铜箔先用10%NaOH水溶液浸泡，再用1000目的砂纸去除表面氧化膜，用丙酮擦洗、吹干；采用特制的夹具将其固定，使待复合表面紧密接触；使用GP-60AB高频感应加热机进行钎焊。根据Cu-Zn二元合金相图，黄铜钎料的液相线温度为903℃，因此，钎焊温度依次选择为910、930和950℃，保温1～5min后空冷。
以H62黄铜为钎料，通过高频感应钎焊制备出了20钢和304复合板材，且钎焊温度950℃，保温5min得到的钎焊效果最好。在钎焊层中存在合金元素的扩散现象，并在钎焊层中形成岛状组织，该岛状组织优先在碳钢/钎焊层界面处形成，随着钎焊温度的升高或加热时间的延长而向钎焊层中生长，直至贯穿整个钎焊层。结合区的抗剪强度随着温度的升高或保温时间的延长而增大。