钎焊习题答案.doc

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1、第一章：1.推导钎料在平板间隙中上升高度与钎料表面张力、润湿角之间的关系2.温度是如何影响钎料在母材上的润湿性的Ø液体的表面张力与温度的关系Am：一个摩尔液体分子的体积；K：常数；T0：表面张力为零时的临界温度；τ：温度常数Ø随着温度的升高，液体的表面张力减小，提高了润湿性Ø温度升高，钎料本身的表面张力减小，液态钎料与母材间的界面张力降低，提高了钎料的润湿性Ø温度过高，钎料的润湿性太强，造成钎料流失2.金属表面的粗糙度是如何影响钎料的润湿性的母材表面粗糙度对与其相互作用弱的钎料的润湿性有明显影响。（Ag-20Pd-5Mn钎料在不锈钢、铜

2、＋HlSnPb58-2）粗糙表面上纵横交错的细槽对液态钎料起到特殊的毛细作用，促进了钎料在母材表面的铺展母材表面状态对与其相互作用强的钎料的润湿性无影响。（LF21铝合金+Sn-20Zn）因钎料与母材的强烈相互作用，细槽迅速被液态钎料溶解而不复存在3.金属表面的氧化物是如何影响钎料的润湿性的金属表面上总是存在着金属氧化物，在有氧化膜的金属表面上，液态钎料往往凝聚成球状，不与金属发生润湿，这是由于氧化物的表面张力比金属本身的表面张力要低得多所致。1.如何通过合金相图判断材料之间是否可以润湿通过观察相图：1)如果钎料与母材在液态和固态均不相

3、互作用Ø润湿性很差ØFe-Ag、Fe-Bi、Fe-Pb、Fe-Cd等2)如果钎料能与母材相互作用，则可以很好地润湿母材Ø相互溶解Ø形成金属间化合物Ag-NiØ在1000°C时Ag在Ni中有3wt%左右的溶解度ØAg在Ni上有一定的润湿性ØAg可焊不锈钢Ag-CuØ在779°C时在Ag在Cu中有8wt%左右的溶解度ØAg在Cu上有很好的润湿性所以，同样以银为钎料，对于不同的母材随着它们之间相互作用的加强，液固界面张力减小，湿润性提高。母材是合金的情况类似2.从母材溶解量的计算公式指出影响母材溶解的因素溶解的计算Q：溶解量t：时间K：溶解速

4、率δ：扩散层厚度S：液-固相接触面积a：溶解速度系数Cl：饱和溶解度C：母材在钎料中的浓度V：液态钎料的体积ρs：液态钎料的密度而所以如果温度、钎料量、接触面积均为常数，则固液传质的动力学方程·本质因素Ø母材在钎料中的极限溶解量Ø钎料组分在母材中的饱和固溶度Ø金属间化合物·工艺因素Ø温度和时间w溶解量随温度成指数函数增加w随时间的增加关系与钎料量有关Ø钎料量w预置定量钎料：溶解随时间增加达到饱和w浸沾钎焊：溶解量一直增加1.钎焊接头的几个区域及形成；对接头性能的影响1)钎焊接头有三个区域组成：母材上靠近界面的扩散区，钎缝界面区和钎缝中心

5、区。Ø扩散区组织是钎料组分向母材扩散形成的；Ø界面区组织是母材向钎料溶解，冷却后形成的。它可能是固溶体或金属间化合物；Ø钎缝中心区由于母材的溶解和钎料组分的扩散以及结晶时的偏析，组织不同于钎料的原始组织。母材扩散区界面区中心区2)对接头性能的影响：Ø一般情况下扩散区组织对性能的影响不大Ø界面区组织对接头性能影响很大：1.钎料与母材能形成固溶体，钎焊后在界面区即可出现固溶体，固溶体组织具有良好的强度和塑性，对接头性能是有利的；2.界面区为连续层状化合物组织时，钎焊接头的性能将显著降低Ø接头钎料合金部分与原始成分有很大的差异2.钎料合金成分

6、对母材向钎料中的溶解的影响Ø若钎料中含有母材的成分，则母材向钎料的溶解量减少Ø钎料合金成分在母材中的饱和溶解度越大，则一定时间下母材的溶解量量越少Ø若钎料中有与母材形成金属间化合物的组分，则金属化合物阻挡母材溶解，但当温度升高至金属间化合物熔化时，母材溶解加速3.如何从钎料合金成分抑制或改善接头金属间化合物层的生成Ø在钎料中加入不与母材也不与钎料形成化合物的组分Ø在钎料中加入与钎料而不与母材形成化合物的组分4.接触反应钎焊的原理若两种金属能形成共晶或形成低熔固溶体，则在它们接触良好的情况下加热到高于共晶温度或低熔固溶体熔化温度以上，依靠

7、他们之间的相互扩散，在界面处形成共晶体或低熔固溶体，从而把二者连接起来。第二章：1.铅在锡铅钎料中的作用Ø降低钎料的熔点Ø提高钎料的润湿性Ø提高钎料的机械强度Ø防止钎料出现冷脆2.铝用软钎料的基本成分铝用软钎料可分为三类：低温软钎料，中温软钎料和高温软钎料。其中低温软铅料：在锡和锡合金中加入一些锌；中温软铅料：锡锌和镉锌系钎料，含锌量较高；高温软钎料：以锌为基体，加入少量的铝，银，铜等元素。3.铝硬钎料的基本成分Ø铝及可和铝形成共晶的金属Ø铝硅共晶、铝硅铜共晶为基础，有时加入一些其它元素组成牌号名称合金成分wt%Tm°CσbfMPaAl

8、SiCuZnBAl88Si铝硅钎料余量12±1~~577~582147~157BAl67CuSi铝硅铜1号余量5.5~6.527~29~525~535脆性大BAl86SiCu铝硅铜2号余量9.3~10.73