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钎焊法_百度百科

发布日期:2020-08-08 21:51 作者:南通棋牌 点击:

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  钎焊属于固相连接,他与熔焊方法不同,钎焊时母材不熔化,采用比母材熔化温度低的钎料,加热温度采取低于母材固相线而高于钎料液相线的一种连接方法。

  (3)焊件变形较小,尤其是采用均匀加热(如炉中钎焊)的钎焊方法,焊件的变形可减小到最低程度,容易保证焊件的尺寸精度;

  但是,钎焊也有他本身的缺点:针焊接头强度比较低,耐热能力比较差,由于母材与钎料成分相差较大而引起的电化学腐蚀致使耐蚀力较差及装配要求比较高等。

  钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料,加热后,钎料熔化,焊件不熔化,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,将焊件牢固的连接在一起。

  软钎焊:软钎焊的钎料熔点低于450°C,接头强度较低(小于70 MPa)。

  软钎焊 多用于电子和食品工业中导电、气密和水密器件的焊接。以锡铅合金作为钎料的锡焊最为常用。软钎料一般需要用钎剂,以清除氧化膜,改善钎料的润湿性能。钎剂种类很多,电子工业中多用松香酒精溶液软钎焊。这种钎剂焊后的残渣对工件无腐蚀作用,称为无腐蚀性钎剂。焊接铜、铁等材料时用的钎剂,由氯化锌、氯化铵和凡士林等组成。焊铝时需要用氟化物和氟硼酸盐作为钎剂,还有用盐酸加氯化锌等作为钎剂的。这些钎剂焊后的残渣有腐蚀作用,称为腐蚀性钎剂,焊后必须清洗干净。

  硬钎焊:硬钎焊的钎料熔点高于450°C,接头强度较高(大于200 MPa)。

  硬钎焊 接头强度高,有的可在高温下工作。硬钎焊的钎料种类繁多,以铝、银、铜、锰和镍为基的钎料应用最广。铝基钎料常用于铝制品钎焊。银基、铜基钎料常用于铜、铁零件的钎焊。锰基和镍基钎料多用来焊接在高温下工作的不锈钢、耐热钢和高温合金等零件。焊接铍、钛、锆等难熔金属、石墨和陶瓷等材料则常用钯基、锆基和钛基等钎料。选用钎料时要考虑母材的特点和对接头性能的要求。硬钎焊钎剂通常由碱金属和重金属的氯化物和氟化物,或硼砂、硼酸、氟硼酸盐等组成,可制成粉状、糊状和液状。在有些钎料中还加入锂、硼和磷,以增强其去除氧化膜和润湿的能力。焊后钎剂残渣用温水、柠檬酸或草酸清洗干净。

  注意:母材的接触面应很干净,因此要用钎剂。钎剂的作用是去除母材和钎料表面的氧化物和油污杂质,保护钎料和母材接触面不被氧化,增加钎料的润湿性和毛细流动性。钎剂的熔点应低于钎料,钎剂残渣对母材和接头的腐蚀性应较小。软钎焊常用的钎剂是松香或氯化锌溶液,硬钎焊常用的钎剂是硼砂、硼酸和碱性氟化物的混合物。

  钎焊不适于一般钢结构和重载、动载机件的焊接。主要用于制造精密仪表、电气零部件、异种金属构件以及复杂薄板结构,如夹层构件、蜂窝结构等,也常用于钎焊各类异线与硬质合金刀具。钎焊时,对被钎接工件接触表面经清洗后,以搭接形式进行装配,把钎料放在接合间隙附近或直接放入接合间隙中。当工件与钎料一起加热到稍高于钎料的熔化温度后,钎料将熔化并浸润焊件表面。液态钎料借助毛细管作用,将沿接缝流动铺展。于是被钎接金属和钎料间进行相互溶解,相互渗透,形成合金层,冷凝后即形成钎接接头。

  钎焊在机械、电机、仪表、无线电等部门都得到了广泛的应用。硬质合金刀具、钻探钻头、自行车车架、换热器、导管及各类容器等;在微波波导、电子管和电子真空器件的制造中,钎焊甚至是唯一可能的连接方法。

  钎焊过程的主要工艺参数是钎焊温度和保温时间。钎焊温度通常选为高于钎料液相线℃,以保证钎料能填满间隙。

  钎焊保温时间视工件大小及钎料与母材相互作用的剧烈程度而定。大件的保温时间应长些,以保证加热均匀。钎料与母材作用强烈的,保温时间要短。一般说来,一定的保温时间是促使钎料与母材相互扩散,形成牢固结合所必需的。但过长的保温时间将导致熔蚀等缺陷的发生。

  钎焊常用的工艺方法较多,主要是按使用的设备和工作原理区分的。如按热源区分则有红外、电子束、激光、等离子、辉光放电钎焊等;按工作过程分有接触反应钎焊和扩散钎焊等。接触反应钎焊是利用钎料与母材反应生成液相填充接头间隙。扩散钎焊是增加保温扩散时间,使焊缝与母材充分均匀化,从而获得与母材性能相同的接头。几乎所有的加热热源都可以用作钎焊热源,并依此将钎焊分类:

  波峰钎焊 用于大批量印刷电路板和电子元件的组装焊接。施焊时,250℃左右的熔融焊锡在泵的压力下通过窄缝形成波峰,工件经过波峰实现焊接。这种方法生产率高,可在流水线上实现自动化生产。

  火焰钎焊 用可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源进行焊接。火焰钎焊设备简单、操作方便,根据工件形状可用多火焰同时加热焊接。这种方法适用于自行车架、铝水壶嘴等中、小件的焊接。

  浸沾钎焊 将工件部分或整体浸入覆盖有钎剂的钎料浴槽或只有熔盐的盐浴槽中加热焊接。这种方法加热均匀、迅速、温度控制较为准确,适合于大批量生产和大型构件的焊接。盐浴槽中的盐多由钎剂组成。焊后工件上常残存大量的钎剂,清洗工作量大。

  感应钎焊利用高频、中频或工频感应电流作为热源的焊接方法。高频加热适合于焊接薄壁管件。采用同轴电缆和分合式感应圈可在远离电源的现场进行钎焊,特别适用于某些大型构件,如火箭上需要拆卸的管道接头的焊接。

  炉中钎焊 将装配好钎料的工件放在炉中进行加热焊接,常需要加钎剂,也可用还原性气体或惰性气体保护,加热比较均匀。炉中钎焊又可分为箱式钎焊炉,井式钎焊炉,间歇式钎焊炉,连续式钎焊炉。大批量生产时可采用连续式炉。

  真空钎焊工件加热在真空室内进行,主要用于要求质量高的产品和易氧化材料的焊接。

  等。低合金结构钢表面除了生成氧化铁以外,还可能生成合金元素的氧化物。除了铬、铝的氧化物影响较大以外,其它氧化物都较易清除。

  碳素钢、低合金钢软钎焊时,可采用各种软钎料,其中以锡铅钎料应用最广泛。使用HISnYb10锡铅钎料钎焊的低碳钢接头抗拉强度为93MPa,抗切强度为37MPa。当采用 HlSnrbs8-2钎料时,则分别提高到113MPa及49MPa。当采用铜、铜基钎料及银基钎料进行硬钎焊时,可获得较高的接头强度。

  ao当使用BAg40Cuf-nUd钎料时,则分别提高到38MPa及203MPa。

  软钎焊时,钎剂采用氯化锌水溶液或氯化锌、氯化钱水溶液。使用铜基钎料时,采用硼砂硼酸类钎剂或Q7301。用银基钎料时,采用QJ101,QJ102等。

  由于不锈钢含有Cr、Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等金属元素,所以它的表面氧化物种类也很多,其中铬及钦的氧化物化学稳定性最好。必须采用活性很强的钎剂以及保护气体或真空度高的钎焊方法。

  根据钎焊件的使用要求、钎焊接头的性能、钎焊温度等,可选用不同的软钎料及硬钎料。

  由于铬会形成稳定的氧化物,因此应该采用活性很强的钎剂。软钎焊时,必须采用氯化锌盐酸溶液、氯化锌一氯化钱盐酸溶液或磷酸。

  硬钎焊时,在用银铜锌、银铜锌锡钎料时可采用Q7101,QJⅣ2。用铜基钎料钎焊时,应采用含氟化钙的QJZOO。

  (1)熔点低于450℃的钎料称为软钎料如镓基、铋基、铟基、锡基、铅基、锌基等合金。

  (2)熔点高于450℃的钎料称为硬钎料(俗称难熔钎料)如铝基、镁基、铜基、银基、锰基、金基、镍基、钯基、钦基等合金。

  钎料按其制成形状可分为丝、棒、片、箔、粉状或特殊形状钎料(例如环形钎料或膏状钎料等)。

  ⑸所获得的钎焊接头应符合产品的技术要求,满足力学性能、物理化学性能、使用性能方面的要求。

  ⑹钎料的经济性要好。应尽量少含或不含稀有金属和贵重金属。还应保证钎焊的生产率要高。

  4、用加热的烙铁沾上焊锡,在焊接部位稍停片刻,使焊件发热,然后慢慢移动,使焊锡均匀地流入焊缝,形成光洁平滑的焊道。

  5、 焊缝较长时,可将焊接件固定好,压牢并涂好焊药,先用点焊的方法,然后再焊好全部焊缝。

  2、使用烙铁时,应首先注意电源电压与烙铁电压是否一致。不一致时,不准使用。通电后,不能随便离开,用完后应断开电源。

  裴夤崟, 龙伟民, 杨继东. 钎焊法金刚石表面金属化[J]. 焊接技术, 2010, 39(1):30-33.

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