电镀Cu-Zn合金作钎料的Q245/304 不锈钢高频感应钎焊

碳钢/不锈钢复合板是普通碳钢与不锈钢通过一定方式结合成一体而形成的双面不同材质的复合板， 既具有不锈钢的不锈、耐腐蚀的特性，也具有碳钢高强 度和低成本的特点，因此碳钢不锈钢复合板在实际生产和生活中可以发挥很大作用。与同规格的纯不锈钢相比，明显减少了不锈钢的用量，从而节约成本40%~ 50%，而且也可大量节约铬、镍等贵重合金元素70%-80%，较单体不镑钢板具有高的拉伸性能、导热性 和抗拉强度，改善了使用性能。

　　从目前国内外的研究来看，主要采用加中间层金 属的工艺措施，实现碳钢和不锈钢的瞬间扩散连接。 使用的中间层材料主要为黄铜箔、纯铜箔等，但在用电 镀钎料，利用高频感应钎焊方面还缺少深人细致的研究。在实际生产过程中，市购的黄铜箔容易被污染，预置不方便，此外整个待焊接头在Q245与H62黄铜，H62黄铜与304不锈钢、黄铜箔与黄铜箔之间存在间 隙,在焊接的过程中间隙处易产生气孔、夹杂等缺陷。 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。因此文中创新地 采用304不锈钢表面电镀Cu，Zn双金属镀层，后经热处理形成铜锌合金的方法，减少间隙的数量，实现Q245/304不锈钢钎焊。通过控制电镀时间得到两种不 同20含量的双金属镀层，拼究了保温时间对合金钎料 组织和性能的影响，并对钎焊接头形成机理进行了探讨。

　　由于母材基体表面不是十分光洁、平整，存在许多 微小孔洞。经过充分的前处理，其凹凸不平度最高可 达50 mm，不加压力，这样的2个表面真正紧密接触的 部分约为全面积的百分之一。而黄铜是一种软金属 材料，其塑性变形比不锈钢基体容易得多，视焊接压力大小及基体表面状态，中间层材料将填充或部分填充 基体表面凹坑，从而增大中间层与基体接触面积，使结 合强度增大。用电镀方法在不锈钢基体表面电镀20时，铜以原子形式沉积到基体表面，使得界面上的孔 洞尺寸减小到原子大小数量级。因此，钎焊后界面上 残留的微观孔洞数量比直接用黄铜箔的方法将大幅度 减小，有利于接头强度进一步提高。此外，采用电镀后 热处理的方法得到钎料，其待焊接头只在Q245与钎料之间存在间隙，而采用黄铜洧钎料时接头在Q245与钎料、钎料与304不锈钢、钎料与钎料之间都存在间隙， 而焊接时间隙处易产生孔洞或者夹杂,这也是采用电 镀钎料所得接头抗剪强度提高的原因。

　　采用电镀制备的2种钎料成功实现了Q245和304不锈钢的冶金连接，在黄铜界面有岛状物生成,随着保温时间的延长，岛状物平行于界面长大,直 至贯穿整个钎料层，并有部分岛状物游离于钎料层中。

　　钎焊工艺对使用电镀黄铜钎料连接Q245/304不锈钢接头的性能具有很大影响，随着保温时间的延 长,有利于Q245,304不镑钢和黄铜钎料各组分元素之 间的扩散，使得接头的性能得到提高。钎焊所得接头抗剪强度在采用Cu66.5Zn33.5合金为钎料，930 C保温3min，空冷时达到最大为338MPa。

　　不论是黄铜箱钎料还是电镀黄铜钎料，在焊接 接头形成过程中,钎料中Cu，Zn元素和母材中Fe，Cr，Ni之间发生互扩散。