钎焊方法及工艺

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1、1、钎焊方法及工艺IWE-3/1.22-231.1钎焊钎焊与熔化焊不同，它是采用液相线温度比母材固相线温度低的金属材料作钎料，将母材和钎料加热到钎料熔化，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材溶解和扩散而实现连接母材的方法。钎焊是一种用于材料连接或材料涂层的热连接方法，在连接处是通过钎料的熔化或接触而的扩散作用实现焊接，母材没有达到熔化温度。每种钎料应具有与母材相关的两个特性：1)钎料的熔点应低于母材的熔点，2)钎料在母材上必须浸润，也就是说，钎料和母材之问的分界面间隙通过扩散实现合金化。工作温度是指在钎焊位置钎料浸润时的条件下

2、最低的表面温度。<450℃>450℃>900℃软钎焊硬钎焊高温钎焊焊接与硬钎焊温度分布的比较：1.2钎焊基本原理钎焊的生产过程:如钎焊前准备、零件装配和固定、钎焊、钎焊后清理及质量检验等。其中钎焊过程应包括熔态钎料的填充过程及钎料与母材的相互作用。(1)熔态钎料的填充过程：能实现这一过程的必要条件：钎料的润湿和毛细作用。影响钎料润湿作用的主要因素：钎料和母材组成；钎焊湿度：母材表面氧化物；母材表面粗糙度；钎剂。(2)钎料与母材的相互作用。这种作用可归为两种：一种是固态母材向液态钎料的溶解；另一种是液态钎料向母材的扩散。这些相互作用对

3、钎焊接头性能影响很大。1.3钎焊方法分类根据所使用的热源来命名及分类，见表1。1.4典型钎焊方法介绍图2常用钎焊方法1.6钎焊接头设计(1)设计原则：①首先考虑接头强度②其次还要考虑组合件的尺寸精度零件的装配定位；钎料的安置；接头间隙等。(2)接头设计时应注意的几点①搭接长度，它是保证接头与母材具有相等承载能力的关键。搭接长度L=式中：δb——母材的拉接强度(MPa)δ——钎焊接头的拉剪强度(MPa)δ——母材厚度a——安全参数在生产实践中，银基、铜基、镍基等强度较高的钎焊的接头，搭接长度通常取为薄件厚度的2~3倍；锡铅等软钎料钎焊

4、的接头，可取为薄件厚度的4~5倍，但不希望搭接长度大于是15mm。因为此时钎料很难填满间隙，往往形成大量缺陷。由于工件的形状不同，搭接接头的具体形式各不相同。图3平板钎焊接头形式图4管件钎焊接头形式图5T型和斜角钎焊接头图6端面密封接头图7管或棒与板的接头形式图8线接触钎焊接头②接头与载荷关系问题．接头设计时应避免在载荷作用下接头处发生应力集中，另外在受撕裂、冲击、振动等载荷作用时也应特别注意接头设计的合理性。图9列举了一些实例。图9受动载或重载荷接头的合理设计或不合理设计（15）③开设工艺孔工艺孔是指为满足工艺上的要求而在接头上开

5、的孔。钎焊时空气受热膨胀空气有可能阻碍钎料的填隙，也可能使已填满间隙的钎料重新排列，见图10。图l0开设工艺孔示意图④接头间隙间隙的大小在很大程度上影响钎焊接头强度和钎缝的致密性。由于钎焊是靠毛细力作用使钎料填满间隙的。间隙过小，钎料流入困难，在钎缝内形成夹渣或未钎透，导致接头强度下降：间隙过大，毛细作用减弱，钎料能填满间隙，也会使接头的致密性变坏，强度下降。(3)钎焊接头质量检验①钎焊接头缺陷a、填隙不良、部分间隙未被填满；b、钎缝气孔；c、钎缝夹渣；d、钎缝开裂；e、母材开裂；f、钎料流失；g、母材被溶蚀。②接头检验方法a、外观

6、检查；b、表面缺陷检查；c、内部缺陷检查：包括X射线和，γ射线、超声波和致密性检验。2、钎焊材料2.1对钎焊材料的基本要求a)合适的熔化温度范围，一般比母材的熔化温度低；b)在钎焊温度下具有良好的润湿作用，能充填充接头间隙；c)与母材的物理、化学作用应保证它们之问形成牢固的结合；d)成份稳定尽可能减少钎焊温度下元素的损耗：少含或不含稀有金属和贵重金属；e)能满足钎焊接头物理、化学及力学性能等要求。2.2钎料的分类（重点）两大类：软钎料(易熔钎料，熔点低于450℃)；硬钎料(难熔钎料，熔点高于450℃)。软钎料主要包括：铋基、铟基、．

7、锡基、镉基、锌基和铅基等钎料。硬钎料主要包括：铝基、银基、铜基、锰基、镍基、金基、钯基、镁基、钼基和钛基等钎料。2.3钎料型号(牌号)表示方法(1)相关标准及规定（P8/12）2.4典型钎料简介(1)软钎料(熔点低于450*(2的钎料)①锡铅钎料软钎料中应用最广的一种。高锡铅合金含Sn61.9％时，即形成熔点为183℃的共晶。纯锡加入铅后强度提高，在共品成份附近时强度和硬度最高，但导电率则随铅量增大而降低。锡铅合金中有时加入锑，用以减轻钎料在液态时的氧化程度，并提高接头的热稳定性。含锑一般控制在3％以下，以免钎料发脆。若加入银可使晶

8、粒细化并提高耐腐蚀性。锡铅钎料工作温度不能太高，当温度高于100％时；强度急剧下降，含锡高的锡铅料在低温下有冷脆性。锡铅焊料已纳入国家(GB3131-88)。(2)硬钎料硬钎料由于强度高，可用于钎焊受力构件，应用愈来愈广，钎焊钢和铜用