专利名称：含不锈钢部分产品的钎焊方法
技术领域：
本发明涉及金属产品，特别是局部包含不锈钢部分的金属产品的钎焊方法，该方法通过传送机将该产品连续送入钎焊炉然后加热至预定的钎焊温度。
背景技术：
进行钎焊而不发生氧化是重要的，换言之，在还原性气氛下对例如不锈钢的金属产品进行钎焊。为此，众所周知在100体积百分比的氢气，还原性气体，和低氧气分压的气氛下进行钎焊。图3的平衡图中显示了氧化-还原平衡下的氧气分压，而且当在相对低的温度下对不锈钢进行钎焊时可以使用氢气。
由于在空气中4体积百分比的氢气达到爆炸极限，因此必须谨慎操作。为此，建议向惰性气体例如氮气或氩气中加入小于4体积百分比的氢气并使其作为炉内气氛。其优点是没有爆炸的危险，特别是在氮气情形中，便宜而且经济，然而，当对含不锈钢的产品进行钎焊时，难于使该金属产品处于还原条件或将它们还原。
据了解，在石墨马弗炉中加热惰性气体例如氮气会产生包含还原性气体CO的气氛(日本专利公开昭60-190514)，而且可使用这种氮气+CO气氛通过维持还原性气氛用于钎焊不锈钢。如图3的平衡图所示，在高于800℃的温度下这种氮气+CO气体的氧化-还原平衡分压非常低。换言之，当在800℃附近且优选在800℃以上对不锈钢进行钎焊时，肯定可以使用这种氮气+CO气体作为还原性气体。
发明内容
本发明的课题在于在气氛内对含不锈钢部分的产品进行连续钎焊时，因使用的钎料类型的不同钎焊温度不同，在宽的温度范围内，在还原条件下并且使用同一个炉，简便且经济，而且在没有氛气体爆炸的危险下，对该产品进行钎焊。
为达到这个目的，在最高位置设置连续气氛钎焊炉的加热钎焊室，将前室和后室设置为入口和出口，这些室低于该加热钎焊室，使这些室的气氛为惰性气体，以石墨马弗炉构成该加热钎焊室，并在相对低的温度进行钎焊的情形下向该石墨马弗炉的气氛中加入一定体积的氢气，在相对高的温度进行钎焊的情形下不向该气氛中加入氢气或仅加入少量氢气。
通过本发明，可以在宽的温度范围内通过改变加热钎焊室的气氛，使用单一连续钎焊炉在还原性条件下简便而且安全地实现对包含不锈钢的产品的钎焊。
图1显示了进行本发明的方法的适当连续式钎焊炉的实例。标记1所指示的连续式钎焊炉由以下部分组成最高位置的加热室3，前室4，第一冷却室5，第二冷却室6和后室7，将所有这些室置于低于加热室的位置并逐渐向两端降低。换言之，加热室3是山顶而其它室处于向两端逐渐降低的斜坡上。
网格型带式传送机2在炉内循环运转，从而有序并连续传送金属产品。标记8指出了操作控制板。
图2中显示了加热室3的截面图。钎焊炉壳10的内壁覆有绝热材料11，而由石墨制成的马弗炉9沿长轴伸入截面方形空间的中心。在马弗炉9外侧的上部和下部安装加热器12，并在马弗炉9内部的较低部位安装网格型带式传送机2以便在长轴方向运转。图1和图2中未显示加热室3以及室4，5，6和7的气氛气体入口管。
使用图1和图2所示的连续钎焊炉按照实施例1-3所述实施本发明的方法。
图1是适合于进行本发明的方法的连续钎焊炉的示意截面图。
图2是图1所示钎焊炉的加热室的横截面视图。
图3是在石墨加热马弗炉中，与氢气气氛或惰性气氛对比的不锈钢氧化-还原平衡下的氧气分压平衡图。
具体实施例方式
实施例1使用银型钎料(BAg 7)，将铜管的末端钎焊至不锈钢制成的钢管的侧壁。使用下列钎焊条件并获得了极好的钎焊。
加热室3中的气氛氮气+60体积百分比的氢气室4，5，6和7中的气氛氮气加热室3中的钎焊温度740℃由于连续炉1的加热室3中的富氢气氛将不锈钢制成的钢管维持在如图3的平衡图所示的还原性条件下，实施例1中在低温下很好地进行了铜管至不锈钢的钎焊。在这个钎焊中该铜管也没有问题。
在该实施例1中，使用了超过4体积百分比的氢气，高于爆炸极限，然而，由于室4，5，6和7中的氮气(比重为0.977)，使得位于最高位置的加热室的气氛氢气(相对于空气比重1其比重为0.069)与钎焊炉入口或出口附近的空气隔离，从而始终避免了爆炸的危险。
实施例2将实施例1中的相同的铜管钎焊至相同的不锈钢管，然而在本实施例中使用Cu-Mn钎料。使用下列钎焊条件。
加热室3中的气氛氮气室4，5，6和7中的气氛氮气加热室3中的钎焊温度920℃本实施例中，使用与实施例1相同的钎焊炉而没有使用具有爆炸危险的氢气在还原性条件下很好地进行了不锈钢钎焊。加热室3的石墨马弗炉9中的氮气气氛对于不锈钢为还原性，因为在本实施例920℃的钎焊温度下，该气体的氧气分压维持在至少小于10-20，如图3的平衡图所示。如果需要可以加入氢气，且优选最高至其爆炸极限4体积百分比，或者更多。
实施例3在本实施例中除使用镍型钎料以外，使用相同的钎焊炉将相同成分(SUS304)的不锈钢管钎焊至实施例1中的相同不锈钢管的侧壁。在本实施例中使用下列条件。
加热室3中的气氛氩气室4，5，6和7中的气氛低于室温的氮气加热室3中的钎焊温度1200℃即使在本实施例的高温下的钎焊中，很好且光亮地对不锈钢产品进行了钎焊。在本实施例中，加热室的气氛对于不锈钢显然为还原性，如图3的平衡图所示。
权利要求
1.含不锈钢部分的产品的加热钎焊方法，其特征在于a)具有位于最高位置的钎焊加热室，和低于该加热室并类似于山坡逐渐向入口端和出口端降低的前室和后室的连续加热炉；b)使该加热室的马弗炉为石墨；c)使石墨马弗炉的气氛为含0-99体积百分比氢气的惰性气体；d)在该气氛下将待钎焊且含不锈钢部分的产品加热至预定的钎焊温度，其中该产品在传送机上连续传送；和e)使上述的前室和后室的气氛为惰性气体。
2.权利要求1中所要求的含不锈钢部分产品的加热钎焊方法，其中钎焊温度低于800℃且在加热室的石墨制马弗炉中的惰性气氛中包含大于4体积百分比的氢气。
3.权利要求1中所要求的含不锈钢部分产品的加热钎焊方法，其中钎焊温度低于800℃且在加热室的石墨制马弗炉中的惰性气氛中包含小于4至0体积百分比的氢气。
4.权利要求3中所要求的含不锈钢部分产品的加热钎焊方法，其中加热室的石墨制马弗炉中的惰性气体气氛是氮气或氩气，且前室和后室的惰性气体是氮气。
5.权利要求4中所要求的含不锈钢部分产品的加热钎焊方法，其中维持前室和后室中的氮气温度低于室温。
全文摘要
包含不锈钢部分的产品的连续气氛钎焊的方法，其中，在同一连续钎焊炉中在对不锈钢的还原性条件下，在宽的温度上简单并安全的进行多种类型的钎焊。该方法的特征在于a)使用具有在最高位置的钎焊加热室、在较低位置且它们的高度逐渐向两端降低的前室和后室的钎焊炉，b)使这些室的气氛为惰性气体，c)使该加热室由石墨马弗炉构成，且d)在相对低的温度进行钎焊的情形下向该石墨马弗炉的气氛中加入一定体积的氢气，在相对高的温度进行钎焊的情形下不向该气氛中加入氢气或仅加入少量氢气。
文档编号F27B9/00GK1830610SQ200510054438
公开日2006年9月13日 申请日期2005年3月10日 优先权日2004年3月11日
发明者高桥慎一, 神田辉一, 青木哲也 申请人:关东冶金工业株式会社, 株式会社不二工机