火焰釬焊特點及應用

火焰釬焊是利用可燃氣體或液體燃料的氣化產(chǎn)物與氧或空氣混合燃燒所形成的火焰來進行釬焊加熱的?；鹧驸F焊應用很廣。它通用性大，工藝過程較簡單，操作技術(shù)容易掌握，也容易實現(xiàn)自動化的操作；設備的初期投資低，燃燒氣體的種類很多，來源方便可靠；火焰釬焊在空氣中完成，不需要保護氣體，通常需要使用釬劑；釬料的選擇范圍寬，從低溫的銀基釬料到高溫的鎳和銅基釬料，都可以應用，并且對釬料的形狀幾乎沒有要求，絲狀、片狀、預成形或膏狀形式的釬料都可以應用在火焰釬焊中。

火焰釬焊也存在一些缺點，如火焰釬焊是在一個氧化環(huán)境中完成的，釬焊后接頭表面有釬劑殘渣和熱垢；手工操作時加熱溫度難掌握，因此要求工人有較高的技術(shù)水平；不適宜釬焊鈦和鋯等容易氧化的金屬；火焰釬焊是一個局部加熱過程，可能在母材中引起應力或變形?；鹧驸F焊主要用于以銅基釬料、銀基釬料釬焊碳鋼、鋁合金。低合金鋼、不銹鋼、銅及銅合金的薄壁和小型焊件，也用于以鋁基釬料釬焊鋁及鋁合金。

火焰釬焊所用的燃氣可以是乙炔、丙烷、石油氣、霧化汽油、煤氣等。助燃氣體是氧和壓縮氣體?；鹧嬗袃蓪咏Y(jié)構(gòu)，外層淡藍色的冠狀焰是氧化焰，燃燒完全，溫度最高，富氧，過度加熱容易使工件金屬表面氧化；內(nèi)層深藍色的焰心是還原焰，溫度較低，缺氧，富一氧化碳，能保護金屬免于氧化。

氧乙炔焰是最常用的火焰。氧乙炔焰的內(nèi)焰區(qū)溫度最高，可達3000℃以上，因此廣泛用于氣焊。但釬焊時只需把母材加熱到比釬料熔點高一些的溫度即可，故常用火焰的外焰來加熱，因為該區(qū)火焰的溫度較低而體積大，加熱比較均勻。一般使用中性焰或碳化焰，以防止母材和釬料氧化。

當加熱溫度不要求太高時，可以采用壓縮空氣來代替純氧，用丙烷、石油氣、霧化汽油代替乙炔。這些火焰的溫度較低，而且不用乙炔的火焰不會污染釬劑，適用于釬焊比較小的工件以及鋁及鋁合金。

火焰釬焊設備的主要組成部分包括氣源、閥門、傳輸氣體的軟管或管路系統(tǒng)、焊炬、噴嘴、安全裝置以及其他輔助裝置。

1、手工火焰釬焊設備

用于手工火焰釬焊的設備從本質(zhì)上來講與氧一燃氣焊接設備相同，主要差別是噴嘴，所以在此主要講解噴嘴的結(jié)構(gòu)。

各種火焰釬焊的噴嘴根據(jù)焊炬尺寸、被加熱的工件尺寸和選擇的燃氣來確定。噴嘴通常由銅合金制造。乙炔氣或氫氣使用的噴嘴口是平的；用于丙烷或液化石油氣的噴嘴，在噴嘴口有一個凹面，以防止側(cè)向風吹滅火焰。

熱負荷取決于焊炬型號和噴嘴孔面積；火焰長度取決于孔道比，即噴嘴孔直徑/噴嘴孔長度。孔道比減小，火焰縮短?；鹧嬖肼暼Q于噴嘴孔數(shù)量，噴嘴孔多噪聲會減弱。圖1為特種多孔噴嘴。

2、自動化的火焰釬焊設備

自動化設備通常被設計成使用多位焊炬。增加加熱組件焊炬的數(shù)量，能夠增加加熱速度和批量生產(chǎn)效率。使用在自動化釬焊生產(chǎn)中的三種主要設備類型是旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位火焰釬焊機、聯(lián)機輸送線釬焊設備、往返裝置。

（1）旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位火焰釬焊機

機械釬焊最常見的設備是旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位火焰釬焊機。驅(qū)動裝置常用斷續(xù)行進的轉(zhuǎn)位形式，但可以使用連續(xù)驅(qū)動，這些機器使用了逐步加熱，即部件隨著轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)位通過多處加熱站后，溫度增加，直到在最后的加熱站完成釬焊。

旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位火焰釬焊機可以設計成任何數(shù)量的轉(zhuǎn)位站，一般情況下設計成有固定數(shù)量的轉(zhuǎn)位裝置。轉(zhuǎn)臺需要穩(wěn)定和有力，運轉(zhuǎn)時無振動。由于釬劑具有腐蝕性，旋轉(zhuǎn)工作臺的上部通常采用不銹鋼制作。驅(qū)動器需要為在加熱過程中的部件提供穩(wěn)定和精確的定位，它需要在通過一周的轉(zhuǎn)位時平穩(wěn)地加速和減速，以防止在加熱過程中夾具對不準，并且避免釬料在凝固過程中移動。轉(zhuǎn)臺上的夾具用抗腐蝕和耐熱材料制成。通過使用一些簡單的插條，一組類似的釬焊件，具有同樣接頭尺寸和位置的部件可以在同一臺機器上釬焊。

（2）聯(lián)機線形輸送線釬焊設備

聯(lián)機線形輸送線釬焊設備是由輸送帶、組件操作系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)組成。圖2所示為一個用于空調(diào)兩器釬焊的聯(lián)機線形輸送線系統(tǒng)。

燃燒系統(tǒng)設計成與預期的生產(chǎn)速度相匹配，歧管的長度和每個歧管上的燃燒器數(shù)量是可以改變的。歧管越長，允許的線速越快。歧管系統(tǒng)的長度和多頭的歧管在滿足組件要求更高熱量時是有限制的。

（3）往返裝置

往返裝置在單一的位置提供了一個固定的加熱方式，多焊炬布置，這將得到比一個焊工在一個工位上更快的生產(chǎn)速度，但要比旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位火焰釬焊機和聯(lián)機線形輸送線釬焊設備要慢。在往返系統(tǒng)中或者是焊炬移動或者是組件移動。

典型的工作順序是：操作工上件，向工件上加釬料、釬劑，固定的組件被移送到熱源中；在釬料完成流動之后，組件被移出熱源，釬料凝固，組件被水冷；完成冷卻之后，操作者取下釬焊組件。

釬焊前，首先對工件表面進行嚴格的清理。然后調(diào)節(jié)火焰，在釬焊區(qū)域進行加熱。釬焊時，要保持一個均勻的溫度，尤其是在結(jié)合面上的溫度要均勻一致地達到釬焊溫度，故應盡可能地在釬焊溫度下維持一段時間，以完成釬料向接頭縫隙的流人和氣體的析出。為了達到這個目的，在手工釬焊的過程中，焊炬要不停地擺動；在自動化操作中，工件通過加熱區(qū)域時，要擺動和旋轉(zhuǎn)工件，或者將火焰圍繞著工件移動。

手工火焰釬焊操作中通常采用送進式加釬焊材料，在自動化火焰釬焊操作中，可以使用預制的釬料或釬劑。當采用手工將釬料絲送到接頭上時，先將釬料絲浸在釬劑中，然后用釬料黏釬劑抹到接頭上，工件加熱過程中可以多次完成這個動作，甚至在加了釬料以后，如果有阻礙釬料流動的現(xiàn)象，也可以通過增加釬劑的辦法來彌補，同時控制熱量使熔化的釬料貫穿接頭流動。完成釬焊后，必須使接頭在靜止的狀態(tài)下冷卻到釬料的固相線以下，以防止接頭開裂。 2100433B

PMA系列等離子釬焊機，世界頂級釬焊焊接設備，多次參加各種焊接與切割展覽會。被譽為21世紀釬焊焊接革命性技術(shù)。等離子釬焊機，完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)釬焊設備，新一代無需可燃氣體的釬焊設備。采用IGBT逆變控制原理，焊接時，火焰非常穩(wěn)定，整臺設備輕巧方便，適合戶外焊接。焊機操作簡單，略懂焊機的人即可，不需要特殊培訓，本產(chǎn)品不需要乙炔等易燃易氣體，安全性能大大提高。只需用電就可以，一些不發(fā)達地區(qū)（沒有氧氣或乙炔，汽油等）使用等離子釬焊機優(yōu)勢非常明顯。焊接過程中，可直接使用氣體助焊劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工添加硼砂，提高釬焊的濕潤性和流動性，以便減少氣孔的的生成。提高焊縫抗拉強度，焊接過程中表面沒有氧化現(xiàn)象，不發(fā)黑。不需要進行酸洗，大大提高了效接效率。

等離子釬焊機原理：在陰極和噴嘴的內(nèi)壁之間產(chǎn)生電弧，輸入氣體后，氣體被陰極和噴嘴之間的電弧加熱并造成全部或部分電離，然后由噴嘴噴出形成等離子火焰，外部火焰溫度高達1500度到2800度?？芍苯哟驸F焊焊接或高頻焊進行熱處理。