本文涉及將兩個(gè)或多個(gè)金屬或合金零件釬焊在一起的方法。

釬焊是一種使用較低熔點(diǎn)范圍的金屬或合金來(lái)連接由較高熔點(diǎn)范圍的合金或金屬制成的零件的過(guò)程。

鎳基釬焊填料合金是眾所周知的，用于連接從不銹鋼到更耐火合金（如Nimonics，Inconels 等）的合金零件。這些釬焊填充合金通常以粉末形式供應。它們的熔點(diǎn)通常在880°C至1200°C的范圍內，單個(gè)合金成分具有由磷，硼和硅等熔點(diǎn)抑制劑決定的固相線(xiàn)-液相線(xiàn)范圍。硼和硅的組合用于幾種合金，如BS 1845 HTN1，HTN2等，硼含量相對較高，超過(guò)1%。這些是通過(guò)將具有所需最終成分的配方裝入熔化爐可靠地制造的，該配方在熔融時(shí)通過(guò)霧化直接轉化為粉末，以提供適當的熔化特性，而無(wú)需混合粉末。

用于金屬或合金接頭（例如碳鋼、鎳基合金、銅合金和不銹鋼）的釬焊或擴散焊接的鎳基釬焊合金。所公開(kāi)的釬焊合金含有硼，硼的含量為0.6%至1.8%（重量）。如果GB-A-1547117的釬焊合金用于釬焊不銹鋼薄箔，可能會(huì )導致相關(guān)接頭的腐蝕。

一種金屬涂層材料，用于保護銅基合金基體表面免受高溫腐蝕和侵蝕。但是，該文件并未教導或建議使用金屬材料作為釬焊填料，將金屬或合金零件釬焊到另一個(gè)金屬或合金零件上。由于上述原因，硼的高比例（0.5%至4.0%）在任何情況下都不適合將薄不銹鋼部件釬焊在一起。

熔點(diǎn)[敏感詞]的鎳基釬焊填料合金是那些僅使用硅作為熔點(diǎn)抑制劑的合金，例如BS1845 HTN5，19%鉻，10.5%硅的中間成分，平衡鎳。這些合金在極高溫工況下的零件釬焊中具有特別有用的性能。然而，其固有的較高釬焊溫度會(huì )損害特定母體金屬選擇和組件設計的[敏感詞]釬焊條件的選擇，或增加熔爐維護成本。

為了克服這個(gè)問(wèn)題，已知在這些合金中混合高達10%的較低熔點(diǎn)范圍的鎳基釬焊填充合金，以促進(jìn)釬焊過(guò)程的開(kāi)始，特別是當釬焊合金流動(dòng)是在具有高度耐火表面的母體金屬基體上時(shí)。例如，這種基材可以是含有鉻和鋁的鐵合金，用于制造汽車(chē)金屬催化劑載體，也可以是燃氣輪機中的蜂窩密封。

方便的是，這種較低熔點(diǎn)范圍的釬焊填充合金含有硼作為存在的至少一種熔點(diǎn)抑制劑。在輔助早期釬焊流動(dòng)后，硼隨后擴散到基體中，使釬焊填料合金的最終再熔溫度不受熔化溫度進(jìn)一步下降的影響，否則可能是由硼的存在引起的。在較低熔點(diǎn)范圍的合金中，硼的方便比例為1%，因為這可以在所得混合物中產(chǎn)生0.1%的比例。由于多種原因，以前已將如此低硼含量的混合路線(xiàn)視為常規方法。

其中包括在常規制造結束時(shí)對標準粉末進(jìn)行簡(jiǎn)單改性，在這種情況下，以通過(guò)混合生產(chǎn)相對少量的特殊等級合金。生產(chǎn)1%硼合金粉末以達到給定比例公差所需的制造控制也比直接熔煉路線(xiàn)產(chǎn)生0.1%的要求低。在實(shí)踐中，可以在共混之前對共混成分進(jìn)行化學(xué)分析，并且可以修改共混比例，以補償正常的制造公差。例如，如果發(fā)現低熔點(diǎn)粉末含有0.9%而不是1%的硼，則可以將混合比例從10%修改為11%，以得到相同的0.1%硼的最終含量。相同的低熔點(diǎn)粉末組合物可以用于其他目的，例如與其他組合物的粉末混合，或者在最初設想的釬焊堆焊工藝中單獨用作產(chǎn)品。

由于這些不同的原因，通過(guò)共混生產(chǎn)硼含量通常在0.05-0.15%范圍內的低硼含量的釬焊填料合金已成為標準的行業(yè)慣例。

然而，混合兩種不同成分的鎳基釬焊填充金屬粉末的缺點(diǎn)是，在某些應用中，這些點(diǎn)到點(diǎn)的成分差異將在熔化后持續存在。特別是，當釬焊填充金屬鋪得非常薄時(shí)，就會(huì )發(fā)生這種效應，例如，這可能涉及基本上單層的粉末顆粒?？梢宰C明，在這些情況下，均勻性的小規模統計變化將導致成分的相當大的局部變化 - 在這種情況下是硼濃度。因此，熔融后立即產(chǎn)生的熔融填充金屬膜非常薄，以至于混合不會(huì )以足以消除前面提到的成分差異的規模發(fā)生。這反過(guò)來(lái)又導致釬焊性能的差異，從而導致釬焊條件和結果的差異。有時(shí)結果可能非常有害，釬焊接頭區域的薄箔會(huì )受到侵蝕。硼存在于熔融釬料合金中，因此在用作釬料合金的粉末中用量不超過(guò)重量的0.2%，并且粉末合金成分均勻。

通常，釬焊填充合金用于連接鋁含量相對較高的一個(gè)或多個(gè)不銹鋼部分（例如含有高達約10%鋁，高達20%鉻的合金，其余為鐵，附帶成分和雜質(zhì)）。這種合金通常用于車(chē)輛的金屬催化劑載體等目的。

待釬焊金屬或合金中的高鋁含量會(huì )限制釬焊填料合金的流動(dòng)，因為在真空加熱過(guò)程中會(huì )形成穩定的表面氧化物，從而抑制釬焊。硼濃度不超過(guò)重量的0.2%足以使硼與形成的表面氧化物相互作用并基本上分解。在存在此類(lèi)氧化物的情況下，該量的硼也有助于流動(dòng)。

使用過(guò)量的硼是不利的，因為過(guò)量的硼會(huì )與釬焊的金屬或合金的薄箔相互作用。這可能導致釬焊部件之間的粘合不均勻和減弱。因此，存在的量不超過(guò)約0.2重量%。然而，更優(yōu)選的是硼的量不應超過(guò)重量的0.15%。

優(yōu)選地，釬焊填料合金含有12%至20%（通常約17%）鉻和/或8%至12%（通常約9.7%）硅，其余為硼、鎳、附帶成分和雜質(zhì)。優(yōu)選地，釬焊填料合金基本上不含銅和/或錳。也就是說(shuō)，優(yōu)選銅的量小于0.2%，錳的量小于0.4重量%。釬焊填料合金優(yōu)選通過(guò)包括常規氣體霧化的方法固化為粉末

這種釬料合金粉末的宏觀(guān)熔化和凝固行為與混合粉末沒(méi)有顯著(zhù)差異，但其微觀(guān)成分均勻性以及微觀(guān)熔化和凝固性能顯著(zhù)提高。例如，當釬焊填料合金用于薄箔與其他金屬或合金部件之間的基本線(xiàn)性接頭時(shí)（通常以一個(gè)或多個(gè)被釬焊部件的每毫米長(cháng)度約0.1毫克的速率），所得釬焊接頭明顯比通過(guò)先前“混合”工藝實(shí)現的接頭更均勻。我們所說(shuō)的“薄箔”是指厚度小于100微米（通常約為50微米甚至更?。?。