主講：楊建國(guó)哈爾濱工業(yè)大學(xué)現(xiàn)代焊接生產(chǎn)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室材料連接過程中的界面行為第三章釬焊過程中

材料外表氧化膜的去除在釬焊過程中，去除母材外表存在的氧化膜是保證液態(tài)釬料良好潤(rùn)濕母材并順利完成釬焊連接的根本前提。由于材料性質(zhì)、成分上的差異，其外表氧化膜也表現(xiàn)出不同的特性。為去除材料外表的氧化膜，可以采用物理的方法和化學(xué)的方法，本章將對(duì)這些方法的原理加以分析。金屬外表的氧化膜及其去除機(jī)制在常規(guī)環(huán)境條件下，母材〔固態(tài)金屬〕和釬料〔固態(tài)或熔融狀態(tài)〕的外表上都覆蓋一層外表膜。習(xí)慣上，人們將其統(tǒng)稱為氧化膜。這主要是因?yàn)檫@層外表膜的主體是金屬氧化物。親氧的鋁、鈦、鉻、鈹?shù)冉饘偻獗砩暇痛嬖谝粚又旅艿难趸ぁｃ~、鐵等金屬除與氧結(jié)合形成氧化物之外，還與二氧化碳有較強(qiáng)的親和力，因而在此類金屬的外表上除氧化物之外，還常存在有堿式碳酸鹽。兩性金屬如錫、鋅等的外表上還可能形成氫氧化物，如Sn(OH)2或Zn(OH)2等。金屬外表的氧化膜及其去除機(jī)制氧化膜的結(jié)構(gòu)決定膜的致密度，而膜的致密度決定著對(duì)金屬的保護(hù)程度。一般來(lái)說，結(jié)晶度低或者是無(wú)定形結(jié)構(gòu)的外表膜具有較大的致密度，如鋁合金外表的γ-Al2O3，鐵外表的Fe3O4、銅外表的Cu2O等都具有低的結(jié)晶度和高的致密度，因而其能夠完善地保護(hù)金屬免于進(jìn)一步氧化。而某些金屬外表的氧化膜比較疏松，不能完全隔絕空氣，因而隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，氧化膜的厚度會(huì)持續(xù)增加。金屬外表的氧化膜及其去除機(jī)制金屬外表的氧化膜厚度常常是不均勻的。一般在晶界處的膜較厚，而晶粒中心部位較薄。合金外表的氧化膜的情況更為復(fù)雜，合金中有利于降低外表能的組元以及親氧組元會(huì)不斷向外表擴(kuò)散，參與外表氧化膜的形成，因而使合金外表氧化膜的情況更加復(fù)雜化。如在含鎂的鋁合金中，盡管鎂的含量很少，但在外表膜中仍明顯存在MgAlO4相；在Sn-Pb合金中參加微量的Ga，在其外表膜中檢測(cè)出的Ga含量卻比體內(nèi)高出近2000倍；而含Al或Ti的鐵鎳合金的外表膜根本上是由Al或Ti的氧化物組成。合金外表的氧化膜與基體金屬的結(jié)合強(qiáng)度往往比純金屬與其外表膜的結(jié)合牢固得多。金屬外表的氧化膜及其去除機(jī)制金屬外表的氧化膜的去除通?？梢苑謨蓚€(gè)階段來(lái)考慮，首先是釬前去膜，其次是釬焊時(shí)去膜。所謂釬前去膜是指在釬焊進(jìn)行之前要采用一定的方式去除母材外表的氧化膜及油污，最常用的方法是化學(xué)清洗，如：用酸或堿的稀水溶液來(lái)去膜。但僅進(jìn)行釬前清洗還遠(yuǎn)不能滿足釬焊的要求，因?yàn)樵谇逑春蟮拇娣藕外F焊加熱的過程中，母材和釬料的外表上還會(huì)再次形成一層薄薄的氧化膜。因此在釬焊時(shí)仍須采取一定的去除氧化膜和相應(yīng)的保護(hù)措施。金屬外表的氧化膜及其去除機(jī)制氧化膜的去除機(jī)制因去膜方式和材料的差異而不同，大體上有以下幾種方式：物理方式：如機(jī)械刮擦使氧化膜破碎，或是采用超聲波振動(dòng)方法，利用超聲波的空化作用使母材外表的氧化膜脫落；化學(xué)方式：即利用釬劑與母材外表氧化膜的反響來(lái)到達(dá)去除氧化膜的目的。多數(shù)釬劑釬焊過程都是通過化學(xué)機(jī)制來(lái)去除氧化膜的，但在此過程中的反響卻是多種多樣的，其作用方式可以是使氧化膜溶解，也可以是使氧化膜與基體金屬的結(jié)合被削弱而剝落等等。金屬外表的氧化膜及其去除機(jī)制真空釬焊的去膜機(jī)制比較復(fù)雜，在此過程中可能存在金屬氧化物的分解，微量復(fù)原性氣氛造成氧化物的復(fù)原，氧化膜在真空中加熱時(shí)發(fā)生破裂，以及某些元素與氧化膜組元發(fā)生置換等。釬焊方法及被釬材料的多樣性決定了材料外表氧化膜去除的復(fù)雜性，不同的方法和對(duì)象，其外表氧化膜去除的機(jī)制不會(huì)是完全相同的，不可能用一個(gè)統(tǒng)一的模式來(lái)描述。硬釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除

常用的硬釬劑主要是以硼砂、硼酸酐及其混合物為基體，添加堿金屬或堿土金屬的氟化物、氟硼酸鹽等組元構(gòu)成的釬劑。這類釬劑可廣泛用于銅合金、碳鋼、合金鋼、不銹鋼以及高溫合金等材料的釬焊連接。

硼砂(Na2B4O7·10H2O)是單斜類白色透明晶體，可溶于水。加熱到200°C時(shí)所含結(jié)晶水會(huì)全部蒸發(fā)而出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象。因此，一般對(duì)硼砂要脫水后使用。

Na2B4O7-B2O3狀態(tài)圖

硬釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除硼砂在741°C下熔化，并分解成硼酐和偏硼酸鈉：Na2B4O7→B2O3+2NaBO2。硼砂、硼酸和硼酸酐都具有去除金屬外表氧化膜的能力，如在釬焊銅合金時(shí)，會(huì)有如下反響：CuO+2H3BO3=Cu(BO2)2+3H2OCuO+B2O3=Cu(BO2)2CuO+Na2B4O7=Cu(BO2)2·2NaBO2反響產(chǎn)物會(huì)溶于過量的硼酸酐中。因此，其去膜機(jī)制是典型的溶解去膜機(jī)制。其它金屬氧化物，如黃銅外表的氧化鋅ZnO、鐵合金外表的Fe2O3等也會(huì)以類似的方式生成Zn(BO2)2和Fe2O3·3B2O3并溶于過量的B2O3中而去除。硬釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除單獨(dú)作為釬劑使用的只有硼砂，但其熔點(diǎn)較高，且黏度較大，流動(dòng)性差，因而只適合于在800°C以上使用。為降低釬劑熔點(diǎn)，一般采用硼砂與硼酸酐的混合物作為釬劑。增加釬劑中B2O3的含量，可以降低外表張力并促進(jìn)釬劑的鋪展〔見右圖〕。950℃時(shí)釬劑組分對(duì)熔化硼砂外表張力的影響硬釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除由硼砂和硼酸酐構(gòu)成的釬劑，其去膜能力不是很強(qiáng)，還難以去除鉻、硅、鋁、鈦等金屬氧化物，因而不能釬焊含這些元素的合金鋼。為此，可以在釬劑中參加一些堿金屬或堿土金屬的氟化物，從而提高釬劑的活性并將降低釬劑的熔點(diǎn)。這類含有氟化物的釬劑可以釬焊各類鋼材和不銹鋼以及銅合金等材料。在此類釬劑中也可以參加氟硼酸鉀(KBF4)。KBF4在530°C左右熔化，可以分解為：KBF4→KF+BF3生成的BF3比KF的去膜能力更強(qiáng)，并且可以使釬劑的熔點(diǎn)進(jìn)一步降低。軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除常用軟釬劑可以分為：無(wú)機(jī)軟釬劑無(wú)機(jī)鹽類軟釬劑無(wú)機(jī)酸類軟釬劑有機(jī)軟釬劑：樹脂基軟釬劑〔以松香為主體〕非樹脂基軟釬劑其他免清洗釬劑水溶性釬劑醇溶性釬劑軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除無(wú)機(jī)軟釬劑無(wú)機(jī)鹽類軟釬劑中最常用的是氯化鋅和氯化銨，主要用于配合錫鉛釬料釬焊鋼、銅及銅合金。氯化鋅類釬劑去除氧化膜的作用在于其可以和水形成絡(luò)合酸：ZnCl2+H2O→H[ZnCl2OH]而生成的絡(luò)合酸能夠溶解金屬氧化物，例如氧化鐵：FeO+2H[ZnCl2OH]→H2O+Fe[ZnCl2OH]2。在ZnCl2中參加NH4Cl不但可以提高釬劑的活性，而且可以降低釬劑的熔點(diǎn)，從而提高釬劑的工藝性能。ZnCl2--NH4Cl狀態(tài)圖軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除無(wú)機(jī)軟釬劑這類釬劑釬焊鉻鋼、鎳鉻合金或不銹鋼時(shí)，其去膜能力仍顯缺乏，因而可以向其中添加一些鹽酸來(lái)提高活性。另外，這類釬劑的熔點(diǎn)較低，釬劑組元易吸潮，釬焊時(shí)易發(fā)生飛濺或析出有害氣體。為此可以用凡士林調(diào)制成膏狀使用，也可以向釬劑中參加一些高熔點(diǎn)的氯化物，如：CdCl2(568°C)、KCl(768°C)或NaCl(800°C)等，以此相應(yīng)提高釬劑的熔點(diǎn)。軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除無(wú)機(jī)軟釬劑可用作釬劑的無(wú)機(jī)酸主要有磷酸、鹽酸和氫氟酸等。通常以水溶液或酒精溶液的方式使用，也可與凡士林調(diào)成膏狀使用。這些酸是依靠化學(xué)反響來(lái)去除金屬外表氧化膜的：3MeO+2H3PO4→Me3(PO4)2+3H2OMeO+2HCl→MeCl2+H2OMeO+2HF→MeF2+H2O鹽酸和氫氟酸對(duì)母材有強(qiáng)烈的腐蝕作用，并且在加熱過程中會(huì)析出有害氣體，因此很少單獨(dú)使用，只是作為某些釬劑的添加組分。磷酸溶液使用起來(lái)比較平安，并且也具有較強(qiáng)的去膜能力，可以用于釬焊鋁青銅和不銹鋼等材料。軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除有機(jī)軟釬劑有機(jī)軟釬劑種類繁多，但相當(dāng)數(shù)量的釬劑中都含有松香，因此習(xí)慣上常將有機(jī)軟釬劑分為松香基軟釬劑和非松香基軟釬劑。

軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除松香基軟釬劑松香是一種天然樹脂，呈淺黃色，有特殊氣味，溶于酒精、丙酮、甘油、苯等有機(jī)溶劑，不溶于水。松香是幾種化合物的混合物，成分隨原料的來(lái)源而發(fā)生變化。組成中約有70~80%為松香酸、10~15%為d-海松香酸和l-海松香酸。松香酸〔也稱為松油脂酸〕是一種雜環(huán)的二烯烴，其熔點(diǎn)為174°C，在300°C下會(huì)發(fā)生分子重排，形成新松香酸。新松香酸熔點(diǎn)為169°C，進(jìn)一步加熱會(huì)發(fā)生岐化作用，成為焦性松香酸。d-海松香酸是另一種原始松香結(jié)構(gòu)，是非共軛二烯烴，其熔點(diǎn)為219°C。l-海松香酸是松香的另一種結(jié)構(gòu)，為一種同環(huán)二烯烴，其熔點(diǎn)為152°C。軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除松香基軟釬劑高純度松香可以通過加熱使松香蒸發(fā)，然后冷凝松香蒸氣而獲得。這種高純度松香一般稱之為水白松香。為提高松香釬劑的活性，可向松香中參加活化劑，這樣就構(gòu)成活化松香釬劑。松香酸和海松香酸的結(jié)構(gòu)式

軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除松香基軟釬劑松香作為釬劑是因?yàn)樗上闼峥梢院脱趸~等金屬氧化物發(fā)生反響，生成松香銅之類的金屬化合物：2C19H29COOH+CuO→(C19H29COO)2Cu+H2O↑松香銅是一種綠色半透明的類似松香狀的物質(zhì)，它易于和未參加反響的松香混合，留下裸露的金屬銅外表以便釬料潤(rùn)濕。松香酸不與純銅發(fā)生反響，因而無(wú)腐蝕問題。軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除松香基軟釬劑為增強(qiáng)松香的活性而參加各種活化劑，這就構(gòu)成了活化松香釬劑?；罨上汊F劑的去除氧化膜的機(jī)制也因活化劑的種類而異。一般來(lái)說，隨著活化劑的參加，松香釬劑的活性增強(qiáng)，其腐蝕性也相應(yīng)增加。因此采用高活性松香釬劑釬焊的接頭，一般要在釬后用有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗。軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除非松香基軟釬劑

以有機(jī)物為主體，但不含有松香等樹脂類物質(zhì)的軟釬劑稱為非松香基軟釬劑。這類釬劑的組成成分主要包括以下幾類物質(zhì)：有機(jī)醇有機(jī)酸有機(jī)鹵化物有機(jī)胺和氨類化合物軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除有機(jī)醇

在有機(jī)軟釬劑中使用的主要有乙醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇等。這類物質(zhì)在釬劑中的作用主要是作為載體，為釬劑提供適當(dāng)?shù)酿ざ?、流?dòng)性、熱穩(wěn)定性和保護(hù)作用等。就熱穩(wěn)定性和保護(hù)作用來(lái)說，高沸點(diǎn)的醇優(yōu)于低沸點(diǎn)的醇，多元醇優(yōu)于一元醇。但高沸點(diǎn)的醇黏度大，使用不方便。另外，有些醇也具有一定的去除氧化膜的能力，如丙三醇可以促進(jìn)錫鉛釬料在銅板上的潤(rùn)濕和鋪展，其原因是由于丙三醇在釬焊溫度下氧化生成甘油酸所致。軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除有機(jī)酸通常用作釬劑活性組元的有機(jī)酸主要有乳酸、油酸、硬脂酸、苯二酸、檸檬酸、蘋果酸等，也有人將谷氨酸用作為釬劑組元。有機(jī)酸去除氧化膜主要是通過酸與金屬氧化物之間的化學(xué)反響來(lái)完成的。有機(jī)酸一般具有中等程度的去膜能力，其作用相對(duì)緩慢，且對(duì)溫度敏感。有機(jī)酸釬后仍具有一定的腐蝕性，某些情況下需要釬后清洗。軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除有機(jī)酸大森明研究了硬脂酸與氧化銅的反響，認(rèn)為其去除氧化膜的過程是按如下方式進(jìn)行的：2C17H35COOH+CuO→Cu(C17H35COO)2+H2O↑反響產(chǎn)物是硬脂酸銅，為綠色晶體，熔點(diǎn)為200°C。隨后，硬脂酸銅在釬焊溫度下會(huì)發(fā)生熱分解，吸收氫氣，生成硬脂酸和銅。Cu(C17H35COO)2+2H2→2C17H35COOH+Cu↓軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除有機(jī)酸可以認(rèn)為，有機(jī)酸去除氧化膜的過程是通過化學(xué)反響使金屬氧化物轉(zhuǎn)變成為有機(jī)酸鹽來(lái)完成的。其反響通式為：2RCOOH+MeO→(RCOO)2Me+H2O↑從釬劑活性方面來(lái)看，含有羥基的多元酸〔如酒石酸、檸檬酸等〕的作用能力明顯優(yōu)于不含羥基的一元酸〔如乙酸、正丙酸等〕。軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除有機(jī)鹵化物這類物質(zhì)的活性很強(qiáng)，類似于無(wú)機(jī)酸類物質(zhì)，其所含的有機(jī)官能團(tuán)決定了對(duì)溫度的敏感性。這類物質(zhì)更具有腐蝕性，因而需要釬后清洗。在這類物質(zhì)中，通常作為釬劑添加劑的主要有鹽酸苯胺、鹽酸羥胺、鹽酸谷氨酸和軟脂酸溴化物等。其去膜作用，一般認(rèn)為是在加熱過程中發(fā)生分解，生成鹽酸來(lái)去除氧化膜的。其反響通式為：2RNH2HCl+MeO→2RNH2+MeCl2+H2O↑在有機(jī)醇混合載體中參加較多的有機(jī)鹵化物，可以得到很高的活性，但其腐蝕傾向也加劇。因此，一般在電子工業(yè)中對(duì)其添加量作了嚴(yán)格的限制。軟釬劑釬焊時(shí)母材外表氧化膜的去除有機(jī)胺和氨類化合物由于這類物質(zhì)不含鹵素，因而成為許多專利釬劑中的添加劑。這類物質(zhì)也具有一點(diǎn)腐蝕性，并且對(duì)溫度敏感。常用的有乙二胺、二乙胺、單乙醇胺、三乙醇胺以及胺和氨的各種衍生物，如磷酸苯胺等。乙二胺和三乙醇胺等物質(zhì)是重要的金屬離子螯合劑，在釬焊過程中，這類物質(zhì)可以和Cu2+形成胺銅配位化合物，從而到達(dá)去膜的目的。但單純的胺類物質(zhì)的活性較弱，難以滿足實(shí)際釬焊的要求，因此經(jīng)常與有機(jī)酸聯(lián)合使用。這樣不但可以提高釬劑的活性，而且可以調(diào)節(jié)釬劑的PH值，使之接近于中性。這也有利于降低腐蝕傾向。無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

鋁及其合金釬焊的難點(diǎn)在于其外表存在一層極為致密的氧化膜。這層膜的化學(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定，能夠充分抵抗大氣的侵蝕。而且鋁及其鋁合金的外表氧化膜一旦破壞，在與空氣接觸時(shí)又會(huì)迅速生成新的氧化膜。鋁及其合金在釬焊時(shí)必須去除這層膜，否那么，熔化的釬料就不能潤(rùn)濕母材，實(shí)現(xiàn)良好的連接。并且，釬焊后還要維持保護(hù)膜的完整，否那么，釬焊接頭將產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。由于鋁外表氧化膜極為致密和穩(wěn)定，在釬焊時(shí)也難以去除，因此鋁釬焊時(shí)的去膜過程就表現(xiàn)出了一定的特殊性。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

鋁用硬釬劑釬焊時(shí)的去膜過程

鋁用硬釬劑主要分為兩類，一類是氯化物釬劑，另一類是無(wú)腐蝕性的氟化物釬劑。不同類型的釬劑，其去膜機(jī)制也是不同的。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氯化物基鋁用硬釬劑的去膜機(jī)制氯化物釬劑主要含有三類物質(zhì)：作為釬劑載體的堿金屬及堿土金屬的氯化物，如KCl、NaCl、LiCl等。這類物質(zhì)的混合物可以為釬劑提供適當(dāng)?shù)娜埸c(diǎn)，使其與釬料的熔點(diǎn)相匹配，并可覆蓋于母材外表起到保護(hù)作用。堿金屬及堿土金屬的氟化物，如KF、NaF等。這類物質(zhì)是去除氧化鋁膜的主要成分。重金屬的氯化物，如ZnCl2、CdCl2等。這類物質(zhì)的主要功能是促進(jìn)釬料的潤(rùn)濕與鋪展。典型釬劑〔劑201〕的成分為：LiCl31~35%,KCl47~51%,ZnCl26~10%,NaF9~11%，釬焊溫度為450~620°C。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氯化物基鋁用硬釬劑的去膜機(jī)制最初認(rèn)為這種釬劑可以溶解氧化鋁膜，但有人將α-Al2O3顆粒放在熔融的釬劑中，卻未觀察到明顯的變化；后又有人提出鋁在快速加熱過程中，外表氧化鋁膜會(huì)發(fā)生開裂(見右圖),釬劑會(huì)與裂縫下的鋁接觸并發(fā)生以下反響：3ZnCl2+2Al→2AlCl3↑+3Zn↓3CdCl2+2Al→2AlCl3↑+3Cd↓反響產(chǎn)物AlCl3為氣體，其外逸時(shí)會(huì)沖破氧化鋁膜，而重金屬鋅、鎘等沉積于鋁的外表并促進(jìn)釬料的鋪展?？焖偌訜釙r(shí)LF21鋁合金外表氧化膜的開裂及變化鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氯化物基鋁用硬釬劑的去膜機(jī)制由于大量的AlCl3氣體外逸，破壞了釬劑的保護(hù)作用，因而參加一些堿金屬氟化物〔如NaF〕來(lái)抑制AlCl3的生成量，從而減輕釬焊時(shí)釬劑中的氣泡數(shù)量。上述反響是可以進(jìn)行的，但其關(guān)于堿金屬氟化物作用的描述是不完善的。當(dāng)釬劑中不含有氟化物時(shí)，其去膜效果明顯減弱。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氯化物基鋁用硬釬劑的去膜機(jī)制關(guān)于鋁用氯化物基硬釬劑去膜的另一種觀點(diǎn)是電化學(xué)去膜機(jī)制。這種觀點(diǎn)認(rèn)為，在釬焊溫度下，融化的釬劑呈電離狀態(tài)，其中的陰離子〔如Cl-、F-〕能迅速滲入由于與鋁的熱膨脹系數(shù)不一致而開裂的氧化鋁膜的裂縫，使氧化鋁膜與鋁在界面處的熔融釬劑中形成微電池。鋁釬焊時(shí)的電化學(xué)去膜過程示意圖

鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氯化物基鋁用硬釬劑的去膜機(jī)制鋁為陽(yáng)極，放出電子，使金屬鋁變?yōu)殇X陽(yáng)離子而被腐蝕：4Al→4Al3++12e這樣就破壞了氧化鋁膜與鋁的結(jié)合，加上Al3+從膜下滲出時(shí)的力的作用，熔化釬劑的外表張力的作用，使氧化鋁膜被從鋁外表上剝脫下來(lái)，成為細(xì)小的碎片進(jìn)入熔化的釬劑中。未剝脫的氧化鋁膜在微電池中成為陰極，溶解在釬劑中的氧從陰極上獲取鋁釋放的電子，成為氧陰離子：3O2+12e→6O2-氧陰離子的形成保證了鋁繼續(xù)陽(yáng)離子化的過程〔氧去極化作用〕，使氧化鋁膜得以徹底去除。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氯化物基鋁用硬釬劑的去膜機(jī)制鋁陽(yáng)離子沖破氧化鋁膜后在熔化的釬劑中形成AlCl3氣體逸出，使釬劑產(chǎn)生大量的氣泡。當(dāng)釬劑中有氟化物存在時(shí)，釬劑中生成AlCl3的過程可被生成穩(wěn)定的AlF6-3絡(luò)合離子的過程所取代，這樣不但防止了氣泡的產(chǎn)生，而且有效地以降低了熔化釬劑中鋁的電極電位，加速了鋁的電化學(xué)腐蝕，增強(qiáng)了釬劑去除氧化鋁膜的作用。電化學(xué)去膜機(jī)制對(duì)氧化鋁膜的去除過程描述得很完備，但實(shí)際上仍然存在一些問題。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氯化物基鋁用硬釬劑的去膜機(jī)制陳定華、朱安生等人利用“區(qū)域加熱熔去法〞從純鋁箔材外表提取了氧化鋁膜，并將其用于鋁釬劑去除氧化鋁膜機(jī)理的研究工作。這層從鋁外表上取下的氧化鋁膜是最接近實(shí)際釬焊過程中要去除的氧化鋁膜的情況的，因此用這種膜研究鋁釬劑去除氧化鋁膜的機(jī)制是最有說服力的。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氯化物基鋁用硬釬劑的去膜機(jī)制所謂“區(qū)域加熱熔去法〞是利用紅外聚焦光束加熱器對(duì)厚度僅有幾十微米的純鋁箔進(jìn)行連續(xù)加熱，由此在鋁箔上造成一個(gè)中心高外圍低的不均勻溫度場(chǎng)，使加熱中心部位一定區(qū)域內(nèi)的鋁熔化?！皡^(qū)域加熱熔去法〞制膜過程示意圖鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氯化物基鋁用硬釬劑的去膜機(jī)制由于氧化鋁的熔點(diǎn)很高，為2050°C，因此鋁箔熔化區(qū)內(nèi)外表上的氧化鋁膜仍然處于固態(tài)，而不均勻的溫度場(chǎng)將使液態(tài)鋁與固態(tài)氧化鋁膜之間的界面張力呈現(xiàn)中心小，邊緣大的分布規(guī)律。界面張力的這種分布規(guī)律必然造成中心部位的液態(tài)鋁向邊緣部位運(yùn)動(dòng)，使中心部位的液態(tài)鋁液膜減薄，在環(huán)境大氣壓力的作用下，鋁箔上下外表的氧化鋁膜將相向運(yùn)動(dòng)，并互相接觸，使鋁液膜破壞。在界面張力的作用下，液態(tài)金屬鋁將迅速?gòu)闹行南蛩闹芰魃ⅲ瑥亩谥行牟课痪蜌埩粝峦该鞯难趸X薄膜。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氯化物基鋁用硬釬劑的去膜機(jī)制將氧化鋁膜放入堿金屬氯化物的熔鹽中，氧化鋁膜漂浮在熔鹽外表上，沒有發(fā)生任何變化；將氧化鋁膜放入重金屬氯化物熔鹽中，膜也無(wú)明顯變化；將氧化鋁膜放入堿金屬氯化物與重金屬氯化物的混合熔鹽中，膜逐漸變態(tài)，生成物成為絮狀，發(fā)生集聚；將氧化鋁膜放入堿金屬氯化物與堿金屬氟化物的混合熔鹽中，氧化鋁膜逐漸破碎并進(jìn)入熔鹽；將氧化鋁膜放入堿金屬氯化物+重金屬氯化物+堿金屬氟化物的混合熔鹽中〔即為鋁釬焊用氯化物釬劑〕，氧化鋁膜會(huì)迅速消失。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氯化物基鋁用硬釬劑的去膜機(jī)制上述試驗(yàn)結(jié)果說明，在只有氧化鋁膜和釬劑發(fā)生相互作用而不構(gòu)成電化學(xué)反響的條件下，釬劑仍然可以使氧化鋁膜消失，這說明過分強(qiáng)調(diào)釬焊時(shí)的電化學(xué)去膜機(jī)制是不全面和不必要的。在釬焊過程中，釬劑對(duì)氧化鋁膜的化學(xué)溶解作用無(wú)疑是不可無(wú)視的。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氯化物基鋁用硬釬劑的去膜機(jī)制關(guān)于氯化物鋁釬劑的去膜機(jī)制，還有其他一些觀點(diǎn)：Terrill認(rèn)為，鋁釬焊過程中釬劑必須要有一定的濕度才能進(jìn)行，在高真空條件下，盡管釬劑中含有較多的氟化物，但排除濕氣就會(huì)阻礙釬焊過程的正常進(jìn)行。Terrill認(rèn)為水分與氟化物發(fā)生反響生成HF，而HF可使氧化鋁膜與基體金屬的結(jié)合松動(dòng)。他還舉出了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，即用NaCl+KCl+LiCl熔鹽作為釬劑進(jìn)行釬焊時(shí)，釬焊過程不能正常進(jìn)行，即釬料不會(huì)在母材上潤(rùn)濕和鋪展，但當(dāng)通入HF氣體后，釬焊就可以圓滿完成，以此來(lái)佐證他的觀點(diǎn)。Miller也報(bào)導(dǎo)說，在堿金屬氯化物熔鹽中通入HCl或Cl2后，釬焊過程就可以進(jìn)行。另有報(bào)道認(rèn)為：用氧化劑使鋁被抬高為Al3+的物質(zhì)或方法對(duì)鋁釬焊過程有作用，由于氧化劑的參與，在氧化鋁膜與基底鋁的界面上發(fā)生反響，抬高基底鋁的價(jià)態(tài)，造成氧化膜的松動(dòng)。但氧化劑過多又會(huì)引起基底鋁的過分氧化和腐蝕。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氯化物基鋁用硬釬劑的去膜機(jī)制關(guān)于鋁釬劑中氟的作用，還有一種說法認(rèn)為，在含有LiCl和氟化物的熔鹽中會(huì)形成LiF，并且LiF會(huì)與γ-Al2O3結(jié)合，這導(dǎo)致了γ-Al2O3的晶胞脹大，使氧化鋁膜在釬劑作用下發(fā)生“溶脹〞、起皺，溶脹起皺的原因是由于離子半徑很小的Li+擠入到γ-Al2O3結(jié)構(gòu)中氧骨架的八面體或四面體的間隙中去，從而撐大了氧骨架所致。Li+又因吸引F-形成Li+-F-偶而得到穩(wěn)定。這一作用結(jié)果造成氧化鋁膜強(qiáng)度降低并易于去除。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氟化物鋁釬劑的去膜機(jī)制

鋁釬焊時(shí)常用的另一類釬劑是氟鋁酸鉀釬劑，有時(shí)又稱為Nocolok釬劑。其成分是KF和AlF3的共晶體，嚴(yán)格地說應(yīng)該是KAlF4和K3AlF6的共晶體，其熔點(diǎn)為562°C。。這種釬劑最大的優(yōu)點(diǎn)是釬劑本身和釬劑殘?jiān)蝗苡谒?，因而?duì)鋁母材及釬縫無(wú)腐蝕作用。KF和AlF3的狀態(tài)圖鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氟化物鋁釬劑的去膜機(jī)制氟化物釬劑去除氧化鋁膜機(jī)制的幾種觀點(diǎn)：Field和Steward用熱臺(tái)顯微鏡對(duì)Nocolok釬劑去膜作用進(jìn)行了觀察研究，傾向于認(rèn)為氧化鋁膜在Nocolok釬劑中是被溶解去除的。張啟運(yùn)那么更強(qiáng)調(diào)釬劑中微量元素的作用，他認(rèn)為，釬劑中不可防止地含有SiF62-離子，因而會(huì)引起如下反響：4Al+3SiF62-=4Al3++3Si↓+18F-SiF62-既抬高了氧化膜下基底鋁的價(jià)態(tài)，同時(shí)又復(fù)原析出Si產(chǎn)生傳質(zhì)，在釬焊溫度600°C下形成液態(tài)Al-Si共晶層，從而提高了釬劑的活性。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氟化物鋁釬劑的去膜機(jī)制朱安生對(duì)氟鋁酸鉀釬劑的去膜機(jī)理進(jìn)行了深入的研究，認(rèn)為氟鋁酸鉀釬劑在熔融狀態(tài)下含有K+、Al3+、F-離子和AlF63-和AlF4-離子團(tuán)。同時(shí)，由于Al2O3參加反響，在Al2O3低濃度區(qū)會(huì)形成AlOF2-，而在Al2O3高濃度區(qū)那么會(huì)形成AlOF2-和AlO2-離子團(tuán)。對(duì)于Al2O3晶體來(lái)說，六個(gè)氧離子與一個(gè)鋁離子相鄰形成八面體，而每個(gè)氧離子又以四面體的形式為四個(gè)鋁離子所圍繞，在空間形成連續(xù)的、有規(guī)那么排列的晶體結(jié)構(gòu)。氧化鋁與氟鋁陽(yáng)絡(luò)離子作用的示意圖鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

氟化物鋁釬劑的去膜機(jī)制當(dāng)氧化鋁與氟鋁絡(luò)離子接觸時(shí)，氧化鋁晶體內(nèi)的O2-離子與氟鋁絡(luò)離子中的F-離子交換，形成AlOF2-絡(luò)離子，這就使得Al2O3由原來(lái)的固態(tài)晶體轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢赃M(jìn)入到氟化物釬劑中去的氟鋁酸絡(luò)離子。即Al2O3+AlF63-→3AlOF2-Al2O3+2F-+AlF4-→3AlOF2-由此認(rèn)為氟鋁酸鉀釬劑熔體對(duì)鋁的氧化膜具有一種離子交換溶解作用。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

鋁用軟釬劑釬焊時(shí)的去膜過程鋁用軟釬劑大體上也可分為兩類：一類是反響釬劑另一類是有機(jī)釬劑鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

鋁用反響釬劑的去膜反響釬劑的主要成分是重金屬的氯化物(如ZnCl2、SnCl2等),為提高釬劑的活性,添加少量的堿金屬氟化物。為降低釬劑熔點(diǎn)及改善潤(rùn)濕性,還可以添加一些氯化銨或溴化銨等物質(zhì)。這類釬劑之所以被稱之為反響釬劑，是因?yàn)槠淙コ趸X膜主要依靠重金屬氯化物與鋁基體的反響，如：3ZnCl2+2Al→3Zn↓+2AlCl3↑3SnCl2+2Al→3Sn↓+2AlCl3↑釬焊時(shí),重金屬氯化物通過母材外表氧化鋁膜上的裂縫或薄弱環(huán)節(jié)滲入,與基底母材鋁接觸,發(fā)生上述反響。生成的AlCl3揮發(fā),可以沖破氧化鋁膜,而重金屬被復(fù)原析出,沉積在母材外表,從而促進(jìn)潤(rùn)濕。鋁用反響釬劑的活性較強(qiáng),去膜能力較好,但釬劑本身及其殘?jiān)母g性也很強(qiáng),因而釬焊后必須清洗。反響釬劑在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的白色有刺激性和腐蝕性的煙霧,因而在使用過程中應(yīng)注意通風(fēng)。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

鋁用有機(jī)軟釬劑去膜主體成分是三乙醇胺(約80%),添加NH4BF4(約8%)和Cd(BF4)2(約10%)及Zn(BF4)2(約2%)。反響釬劑對(duì)鋁及鋁合金的腐蝕性很小,能在180—275°C下破壞氧化鋁膜,但釬劑的活性較差。當(dāng)加熱溫度高于300°C時(shí)會(huì)使三乙醇胺碳化,并因而失去釬劑的作用。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

鋁用有機(jī)軟釬劑去膜機(jī)理三乙醇胺的作用：釬劑的載體，主要起到調(diào)和釬劑其它組分，并提供適當(dāng)?shù)臏囟?、保護(hù)和傳遞熱量的作用。在260°C左右的溫度下三乙醇胺對(duì)鋁有一定的腐蝕作用，可以使鋁箔外表上出現(xiàn)小的孔洞，但單純的三乙醇胺缺乏以完成鋁釬劑的作用。對(duì)于三乙醇胺與鋁之間的作用，有人提出如下反響過程：(HOCH2CH2)3N+H2O→(HOCO2CH2)3N―OH│H(HOCO2CH2)3N―OH+Al2O3→(HCOH2CH2)3NHAlO2+H2O│H即鋁外表的氧化鋁膜被三乙醇胺溶解。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

鋁用有機(jī)軟釬劑去膜機(jī)理三乙醇胺的作用：隨后三乙醇胺中的水分又與鋁發(fā)生反響,生成Al(OH)3。而生成的Al(OH)3又溶于三乙醇胺,再顯露出新的鋁外表并繼續(xù)反響。其過程為：2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2↑Al(OH)3+(HOCO2CH2)3N―OH→(HCOH2CH2)3NHAlO2+H2O│H實(shí)際情況說明,單純的三乙醇胺是不能用作為鋁軟釬劑的。因此,即使上述反響存在,其也缺乏以在釬焊條件下完成去除氧化鋁膜的作用。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

鋁用有機(jī)軟釬劑去膜氟硼酸銨的作用：氟硼酸銨是此類釬劑中不可缺少的組成局部，其呈現(xiàn)弱酸性，可以起到調(diào)節(jié)釬劑PH值并使之接近中性的作用。氟硼酸銨在110°C左右發(fā)生分解：NH4BF4→NH3+HF+BF3所生成的HF和BF3的活性都很大，有很強(qiáng)的去除氧化鋁膜的能力。HF可以破除鋁外表的氧化膜，因此在鋁質(zhì)工件釬焊前去膜清洗時(shí)會(huì)用到HF。BF3與三乙醇胺可以生成有機(jī)氟硼化物，如三氟化硼—三乙醇胺，其能夠去除氧化鋁膜。鋁及鋁合金釬焊時(shí)的去膜機(jī)制

鋁用有機(jī)軟釬劑去膜重金屬氟硼酸鹽的作用：可以和鋁發(fā)生反響：3Cd(BF4)2+2Al→2Al(BF4)3+3Cd↓3Zn(BF4)2+2Al→2Al(BF4)3+3Zn↓析出金屬鎘和鋅,促進(jìn)釬料的鋪展,提高潤(rùn)濕能力。Cd(BF4)2、Zn(BF4)2和Al(BF4)3受熱后分解：Cd(BF4)2→CdF2+2BF3↑Zn(BF4)2→ZnF2+2BF3↑Al(BF4)3→AlF3+3BF3↑分解產(chǎn)物BF3加強(qiáng)了去膜作用。用金屬的氟化物來(lái)代替重金屬的氟硼酸鹽，也可以實(shí)現(xiàn)鋁合金的軟釬焊。在三乙醇胺類型的軟釬劑中參加少量的LiF或KF也能起到加強(qiáng)釬劑活性的作用。無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

用釬劑去除氧化膜帶來(lái)了清洗殘?jiān)睦щy，并且在一些情況下由于各種原因而不能完全去除干凈，因而存在潛在的腐蝕危險(xiǎn)。如果在釬焊過程可以不使用釬劑，那么可以從根本上防止上述問題。為此，研究人員開發(fā)了一些無(wú)釬劑釬焊的方法。無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

中性氣氛保護(hù)下的釬焊

釬焊中使用的中性氣體主要是氬氣，有時(shí)也使用氮?dú)狻迨嵌栊詺怏w，在釬焊過程中不會(huì)與母材和氧化膜發(fā)生任何作用，它能保護(hù)金屬不被氧化，但卻沒有直接去除氧化膜的能力。在中性氣體保護(hù)下，某些金屬氧化物的穩(wěn)定性會(huì)隨著溫度的升高而降低，可能發(fā)生分解，并在液態(tài)釬料的吸附作用下破壞。無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

中性氣氛保護(hù)下的釬焊

表3-1給出了一些金屬氧化物在大氣中完全分解所需的溫度。從表中數(shù)據(jù)可以看出，多數(shù)金屬氧化物在空氣中完全分解的溫度高于其熔點(diǎn)甚至沸點(diǎn)，因此在釬焊過程中不能單純依靠加熱來(lái)求得氧化物的分解。表3-1一些金屬氧化物在大氣中完全分解的溫度

氧化物分解溫度(°C)氧化物分解溫度(°C)Au2OAg2OPtO2CdOCu2O2503003009001835PbONiOFeOMnOZnO23482751300035003817無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

中性氣氛保護(hù)下的釬焊金屬的氧化與金屬氧化物的分解是一可逆過程：其平衡常數(shù)為：

式中，、、是系統(tǒng)中金屬、氧和氧化物的分壓。無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

中性氣氛保護(hù)下的釬焊當(dāng)反響溫度不變時(shí)，和均為常數(shù)，因此，該平衡常數(shù)取決于氧的分壓，即：式中，α為常數(shù)。這樣的分壓就是氧化物的分解壓，它與溫度之間存在如下關(guān)系：

式中，Qv為氧化物的分解熱〔焦耳/克分子氧〕，T為溫度〔K〕。無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

中性氣氛保護(hù)下的釬焊右圖給出了金屬氧化物分解壓與溫度之間的關(guān)系曲線?？梢钥闯?，溫度升高,有利于氧化物的分解。在中性氣氛中進(jìn)行釬焊,使系統(tǒng)中氧分壓降低,且溫度升高也有助于氧化物的分解。因此使得某些體系的釬焊過程可以進(jìn)行。如在枯燥氮?dú)庵?750°C左右可以使氧化銅分解,因而可以在750°C以上,氮?dú)庵袩o(wú)釬劑條件下完成銅釬焊。氧化物的分解壓與溫度的關(guān)系

無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

復(fù)原性氣氛中的釬焊使用復(fù)原性氣體介質(zhì)，不僅可以保護(hù)母材和釬料免于氧化，降低氧的分壓，而且還可以與氧化膜發(fā)生直接反響，從而去除母材外表的氧化膜。常用的復(fù)原性氣體主要是氫和一氧化碳。氫的復(fù)原能力要比一氧化碳強(qiáng)得多，氫復(fù)原氧化鐵的能力在300°C下是一氧化碳的10倍，在500°C下是20倍。無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

復(fù)原性氣氛中的釬焊氫復(fù)原金屬氧化物時(shí)，存在如下過程：MemOn+nH2=mMe+nH2O其反響平衡常數(shù)為：式中和為系統(tǒng)中氫和水蒸氣的分壓。上述反響的平衡常數(shù)是溫度和氫中水蒸氣含量的函數(shù)。氣體中水蒸氣的含量通常以氣體的露點(diǎn)溫度來(lái)表示。所謂露點(diǎn)，就是氣體中所含水蒸氣開始凝結(jié)成水的溫度。氣體中的水蒸氣含量越少，露點(diǎn)就越低。無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

復(fù)原性氣氛中的釬焊右圖給出了氧化物的復(fù)原反響與氫氣露點(diǎn)及溫度的關(guān)系。由圖可見,在氫氣中釬焊低碳鋼是很容易實(shí)現(xiàn)的。在釬焊外表含有Cr2O3的合金(如1Cr18Ni9Ti不銹鋼、GH140、GH33等鐵基、鎳基耐熱合金)時(shí),需要使用露點(diǎn)在-40°C以下的極枯燥的氫氣才能進(jìn)行。至于外表含有MgO、TiO2、Al2O3、BeO等氧化物的合金時(shí),由于對(duì)氫氣的露點(diǎn)要求過于苛刻,因而在實(shí)際上不能進(jìn)行。氧化物的復(fù)原反響與氫氣露點(diǎn)及溫度的關(guān)系無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

復(fù)原性氣氛中的釬焊氫氣作為釬焊時(shí)的介質(zhì)氣體的缺點(diǎn)是具有爆炸性。因此要求排出的氫氣在出口處必須點(diǎn)燃燒掉，以免混入空氣引起爆炸。減小爆炸的危險(xiǎn)的另一方法是采用分解氨。氨在535°C左右與催化劑接觸可以分解成氫和氮，得到的混合氣體按體積含有75%H2和25%N2。這種氣體經(jīng)過仔細(xì)枯燥后具有很強(qiáng)的復(fù)原性，并且爆炸的危險(xiǎn)也小得多。無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

真空釬焊時(shí)的去膜

真空環(huán)境是借助于機(jī)械裝置得到的一種氣體稀薄狀態(tài)。在真空條件下進(jìn)行釬焊，有利于釬焊過程的進(jìn)行。而不同的母材在真空條件下具有不同的去膜機(jī)制，即使同一類母材，在不同的釬焊溫度下，其去膜機(jī)制也可能不同。無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除真空釬焊時(shí)的去膜①真空狀態(tài)降低了釬焊區(qū)的氧分壓，導(dǎo)致了氧化物的分解按照理論計(jì)算，一般金屬氧化物分解所需的真空度極高，而釬焊時(shí)實(shí)際采用的真空度遠(yuǎn)低于這些數(shù)值。因此，這一過程顯然不是主要的去膜途徑。對(duì)于大多數(shù)金屬和合金來(lái)說，不能單純依靠氧化物的自行分解來(lái)到達(dá)去膜的目的。表3-2一些氧化物在738°C下的分解壓金屬氧化物分解壓（Pa）金屬氧化物分解壓（Pa）CuONiOFe2O3MoO2WO2SiO248010-310-710-710-810-11Cr2O3MnOB2O3V2O5TiO2Al2O310-1710-1710-1810-1810-2210-27無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

真空釬焊時(shí)的去膜②金屬氧化物及其合金的揮發(fā)，破壞了外表的氧化膜在釬焊高溫作用下,一些金屬氧化物會(huì)因發(fā)生揮發(fā)而去除。由表3-3可以看出,許多元素顯著揮發(fā)的溫度已低于其在大氣中的熔點(diǎn)?？梢灶A(yù)料,在真空釬焊時(shí)都會(huì)發(fā)生不同程度的揮發(fā),從而對(duì)母材外表上的氧化膜產(chǎn)生一定程度的破除作用。表3-3各種元素在10-2Pa真空度條件下顯著揮發(fā)的溫度元素?fù)]發(fā)溫度(℃）元素?fù)]發(fā)溫度(℃）元素?fù)]發(fā)溫度(℃）CdZnMgLiBiPbInMnAl180248332377536546746790808AgSnCrGeBeCuSiBAu84892299299610291035111511401190FeTiNiPdCoVMoNbW119412491257127113621584209323552760無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

真空釬焊時(shí)的去膜②金屬氧化物及其合金的揮發(fā)，破壞了外表的氧化膜例如：在1.33Pa真空度條件下，MnO2在600℃、WO2在800℃、Ni3O2在1070℃、V2O5和MoO2在1000--1200℃下?lián)]發(fā)，Cr2O3和Fe3O4以及1Cr18Ni9Nb不銹鋼外表上的氧化物在1000℃以上也會(huì)揮發(fā)。因此，這些金屬氧化物在適當(dāng)?shù)臏囟认逻M(jìn)行釬焊時(shí)，可能因揮發(fā)而被去除。無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

真空釬焊時(shí)的去膜③外表氧化膜被母材中的合金元素復(fù)原而去除例如：真空釬焊1Cr18Ni9Nb不銹鋼,鋼釬焊溫度高于900℃時(shí),不銹鋼外表氧化膜可被碳復(fù)原而去除。④氧化膜被母材所溶解而去除如：真空釬焊鈦及鈦合金,當(dāng)溫度高于200℃時(shí),鈦的氧化物會(huì)強(qiáng)烈地溶解于鈦中,從而被去除。⑤液態(tài)金屬的吸附作用使氧化膜強(qiáng)度降低,并因熱膨脹系數(shù)不同,造成氧化膜破碎彌散而去除如鋁及鋁合金真空釬焊時(shí),就會(huì)發(fā)生Al2O3膜的破碎,而釬料中所含的合金元素Mg會(huì)富集于界面并使氧化鋁變成低價(jià)態(tài)的氧化物,降低其致密性,從而有利于其破碎和去除。無(wú)釬劑釬焊過程中氧化膜的去除

自釬劑釬料及其去膜機(jī)制所謂自釬劑釬料是指含有一定量的能起到釬劑作用的元素的釬料。采用這種釬料可不用釬劑而直接進(jìn)行釬焊。釬料要具有自釬劑作用,應(yīng)滿足以下要求：釬料內(nèi)應(yīng)含有較強(qiáng)的復(fù)原劑,可在釬焊溫度下復(fù)原母材外表的氧化物；復(fù)原劑與母材外表的氧化物作用后的產(chǎn)物,其熔點(diǎn)應(yīng)低于釬焊溫度,或能與母材外表氧化物形成低熔點(diǎn)的復(fù)合化合物；復(fù)原產(chǎn)物后所形成的復(fù)合化合物的粘度要小,可被液態(tài)釬料