铍铜合金的钎焊

铍铜具有高耐腐蚀性、导电性和导热性，以及高强度和耐高温性。无火花、无磁性，适用于采矿和石化行业。由于具有高抗疲劳性，铍铜还用于弹簧、连接器和其他承受循环载荷的零件。

钎焊铍铜相对便宜且易于进行而不会削弱合金。铍铜合金分为两类：高强度 C17000、C17200 和 C17300；和高导电性 C17410、C17450、C17500 和 C17510。热处理进一步强化了这些合金。

冶金

铍铜合金的钎焊温度通常高于时效硬化温度，与固溶退火温度大致相同。

热处理铍铜合金的一般步骤如下：

首先，合金必须进行固溶退火。这是通过将合金溶解到固溶体中来实现的，这样它就可以用于时效硬化步骤。固溶退火后，合金通过水淬或强制空气快速冷却至室温。

下一步是时效硬化，即在金属基体中形成亚微观、坚硬、富含铍的颗粒。老化时间和温度决定了这些颗粒在基体中的数量和分布。结果是合金的强度增加。

合金等级

1. 高强度铍铜——铍铜通常以固溶退火状态购买。这种退火包括加热到 1400-1475°F (760-800°C)，然后快速淬火。钎焊既可以在固溶退火温度范围内完成，然后进行淬火，也可以在低于该温度范围的情况下非常快速地加热，而不影响固溶退火条件。然后通过在 550-700°F（290-370°C）下老化两到三个小时来进行回火。对于其他含有钴或镍的铍合金，热处理可能会有所不同。

2. 高导电率铍铜 – 工业中主要使用的成分是 1.9% 的铍平衡铜。但是，它可以提供少于 1% 的铍。在可能的情况下，应使用铍含量较低的合金以获得最佳钎焊效果。通过加热到 1650-1800°F (900-980°C) 进行退火，然后快速淬火。然后通过在 850-950°F（455-510°C）下老化 1 到 8 小时来进行回火。

打扫

清洁度对于成功的钎焊至关重要。预清洁钎焊表面以去除油和油脂对于良好的连接实践至关重要。请注意，应根据油或油脂的化学性质选择清洁方法；并非所有清洁方法都同样有效地去除所有油和/或油脂污染物。确定表面污染物，并联系制造商以获取正确的清洁方法。研磨刷或酸洗将去除氧化产物。

清洁部件后，立即用助焊剂进行钎焊以提供保护。如果必须存储组件，可以用金、银或镍电镀到 0.0005 英寸（0.013 毫米）来保护零件。电镀可用于促进填充金属对铍铜表面的润湿。铜和银都可以镀 0.0005-0.001" (0.013-0.025mm) 以隐藏由铍铜形成的难以润湿的氧化物。钎焊后，用热水或机械刷去除助焊剂残留物，以避免腐蚀。

设计考虑

接头间隙应允许焊剂逸出并提供足够的毛细管作用，具体取决于所选的填充金属化学成分。均匀间隙应为 0.0015-0.005" (0.04-0.127mm)。为了帮助从接头置换焊剂——尤其是那些利用预先放置的条带或条带预成型件的接头设计——可以采用一个接合面相对于另一个接合面的运动和/或振动。请记住根据预期的钎焊温度计算接头设计的间隙。此外，铍铜的膨胀系数为17.0 x 10-6/°C。连接具有不同热膨胀特性的金属时，请考虑热致应变。