:焊接时,能够熔化形成熔渣和气体,对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种物质。用于埋弧焊的为埋弧焊剂。用于钎焊时有:硬钎焊钎剂和软钎焊钎剂。
焊剂也叫钎剂,定义很广泛,包括熔盐、有机物、活性气体、金属蒸汽等,即除去母材和钎料外,泛指第三种用来降低母材和钎料界面张力的所有物质。
(1) 熔炼焊剂将一定比例的各种配料放在炉甲熔炼,经过水冷粒化、烘干、筛选而制成的一种焊剂称为熔炼焊剂。熔炼焊剂的主要优点是化学成分均匀,可以获得性能均勻的焊缝。 但由于焊剂在制造过程中有髙温焙炼过程,合金元素要被氧化,所以焊剂中不能添加铁合金,只能依靠某些金属氧化物,通过置换反应过渡数量有限的合金元素。
(2) 烧结焊剂将一定比例的各种粉状配料加人适量粘结剂,混合搅拌后经高温(400-1000℃)烧结成块,然后粉碎、筛选而制成的一种焊剂称为烧结焊剂。
(3) 粘结焊剂将一定比例的各种粉狀配料加人适量粘结剂,经混合搅拌、粒化和低温(400℃以下)烘干而制成的一种焊剂称为粘结焊剂,旧称为陶质焊剂。
后两种焊剂都属于非熔炼焊剂,由于没有熔炼过程,所以化学成分不均勻,因而造成焊缝性能不均匀,但若在焊剂中添加铁合金,便可增大焊缝金属的合金化。目前生产中广为使用的是熔炼焊剂。
1、机械保护:焊剂在电弧作用下融化为表层的熔渣,保护焊缝金属在液态时不受周围大气中气体侵入熔池,从而避免焊缝出现气孔夹杂。
3、促进焊缝表面光洁平直,成形良好钎剂的熔点应该低于钎料熔点10-30℃,特殊情况下也可使钎剂的熔点高于钎料。钎剂的熔点若过低于钎料则过早熔化使钎剂成分由于蒸发、与母材作用等原因使钎料熔化时钎剂已经失去活性。钎剂的选择通常视氧化膜的性质而定。偏碱性的氧化膜例如:Fe、Ni、Cu等的氧化物常使用酸性的含硼酸酐(B2O3)的钎剂,偏酸性的氧化膜例如对付铸铁含高SiO2的氧化膜常用含碱性Na2CO3的钎剂使得生成易熔的Na2SiO3而进入熔渣。一些氟化物的气体也常用作钎剂,它们反应均匀,焊后不留残渣。BF3常和N2混合使用在高温下钎焊不锈钢。在450℃以下钎焊用的钎剂为软钎剂,软钎剂分为两种,一是水溶性的通常是盐酸盐和磷酸盐的单个或索格盐的水溶液构成,活性高,腐蚀性强,焊后需要清洗。另一种是不溶于水的有机物钎剂,通常以松香或人工树脂为基,加入有机酸、有机胺或其HCl或HBr的盐,以提高去膜能力和活性。
焊剂使用前首先按焊剂说明书的规定进行烘焙,这种烘干规范是根据试验和过程检验控制得到的、有质量保证的正确数据,这是一种企业标准,不同企业要求的规范也不同,其次根据JB4709-2000钢制压力容器焊接规程推荐的焊剂烘干温度和保持时间。一般焊剂烘干时,堆积高度不超过5cm.,焊材库往往在一次烘干数目上以多代少,在堆放厚度上以厚代薄,对此应严格治理,保证焊剂的烘干质量。避免堆放厚度过厚,通过延长烘干时间来保证焊剂烘透。
施焊部位应清理干净,切忌把杂物混进焊剂中,包括焊剂垫用焊剂要按规定发放,最好在50℃左右待用,及时做好焊剂的回收,避免被污染;连续多次使用的焊剂采用8目和40目的筛子分别过筛并清除杂质和细粉,与三倍的新焊剂混均后使用。使用前必须在250-350℃烘干并保温2小时,烘干后置于100-150℃保温箱保存,以备下次再用,禁止在露天存放。现场复杂或相对环境湿度较大情况,及时做好操纵现场的治理,保持洁净,进行必要的焊剂抗潮性和机械混合物的试验,控制吸潮率和机械夹杂物,避免乱堆乱放,焊剂混杂。
焊剂有一定的颗粒度要求,粒度要合适,使焊剂有一定的透气性,焊接过程不透出连续弧光,避免空气污染熔池形成气孔。焊剂一般分为两种,一种普通粒度为2.5-0.45mm(8-40目),另一种是细粒度1.43-0.28mm(10-60目)。小于规定粒度的细粉一般不大于5%,大于规定粒度粗粉一般大于2%,要做好对焊剂颗粒度分布的检测试验及控制,确定所使用的焊接电流。
焊剂层太薄或太厚都会在焊缝表面引起凹坑、斑点及气孔,形成不平滑的焊道外形,焊剂层的厚度要严格控制在25-40mm范围内。当使用烧结焊剂时,由于密度小,焊剂堆高比熔炼焊剂高出20%-50%。焊丝直径越大焊接电流越高,焊剂层厚高也相应加大;由于施焊过程操纵不规范,细粉焊剂处置不公道,焊缝表面会出现断续的不均匀凹坑,无损检测合格但外观质量受到影响,局部削弱了壳体厚度。