無錫不銹鋼，碳鋼的高頻感應釬焊工藝及性能研究
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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無錫不銹鋼，碳鋼復合板兼顧了無錫不銹鋼的美觀、耐蝕性和碳鋼的高強度、低成本等特點，目前在化工、造船、建筑等行業得到廣泛的應用。目前國內不銹鋼復合板的生產方法普遍存在工藝時間長，界面平直度差等問題，開發一種新的高效的復合板生產方法有很重要的理論與應用價值。釬焊作為一種異種材料的有效連接方法已在很多領域得到應用，而高頻感應釬焊由于其可以選擇性加熱，加熱速度快，設備要求低而越來越受到人們的重視。本文以黃銅為釬料，采用高頻感應釬焊的方法制備不銹鋼復合板，借助黃銅釬料在碳鋼/不銹鋼間隙熔化、潤濕、鋪展來實現兩者之間良好的冶金結合。
實驗使用的材料是規格為50mm×12.5mm×2mm的20鋼板和304不銹鋼板，以及規格為50mm×12.5mm×0.05mm的黃銅箔。20鋼的化學成分為（質量分數，%）：0.20C，0.83Al，0.41Si，0.61Mn，余量為Fe。304不銹鋼板的化學成分為（質量分數，%）：≤0.08C，0.78Si，18.09Cr，7.80Ni，0.06S，余量為Fe。黃銅的化學成分為（質量分數，%）：63.37Cu，36.63Zn。
實驗采用表面清理、夾具裝配、感應釬焊的三步法復合工藝：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，使待復合表面緊密接觸；使用GP-60AB高頻感應加熱機進行釬焊。根據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，通過高頻感應釬焊制備出了20鋼和304復合板材，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散現象，并在釬焊層中形成島狀組織，該島狀組織優先在碳鋼/釬焊層界面處形成，隨著釬焊溫度的升高或加熱時間的延長而向釬焊層中生長，直至貫穿整個釬焊層。結合區的抗剪強度隨著溫度的升高或保溫時間的延長而增大。