钎焊接头的设计_材料科学_工程科技

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1、第四章钎焊的接头设计钎焊生产工艺流程钎焊前零件表面处理零件的装配和固定钎焊工艺确定钎焊后的处理工序脱脂去膜接头设计工艺参数的确定钎料形状的确定钎料数量的确定钎料放置热处理与清除焊后质量检验生产工艺流程的重要性钎焊生产工艺流程钎焊工艺过程钎焊的接头设计焊接结构对接头的要求是什么？接头应与被连接零件具有相等的承受外力的能力.接头设计钎焊的接头设计钎焊接头设计是影响钎焊质量和接头性能的重要因素.在设计钎焊接头时必须要考虑以下几个方面：接头的形式钎料的放置方法接头的定位方法装配间隙等。钎焊接头形式熔焊与钎焊接头形式搭接的接头强度

2、最高，其次是斜接，最差的是对接，所以承受载荷的零件，一般设计成搭接的接头形式。对接只用在承受载荷很小的厚壁构件中，当钎焊薄壁零件时，可采用锁边接头以提高接头强度及密封性.熔焊与钎焊接头形式典型的钎焊接头(1)平板钎焊的接头形式(2)T形和斜角钎焊的接头形式(3)管或棒与板的接头形式(4)管件钎焊的接头形式钎焊设计的基本处理方法是?尽可能的使接头局部搭接化.钎焊的接头设计搭接的缺点是:一方面,增加了母材的消耗,增加结构重量;二是接头截面有突然变化,易产生应力集中。由于受力状态的不同，在接头面积相等时，搭接接头的抗剪强度小于

3、对接接头的抗拉强度。当不采用搭接形式也能满足要求时,则应尽可能不用搭接接头.钎焊的接头设计搭边长度钎焊的接头设计设计原则:接头强度与焊件的承载能力相等示例板件搭接钎焊套接管接头F—管件横截面积D—管件直径H—焊件材料的厚度钎焊的接头设计生产中通常不是经过公式计算而是根据经验公式确定的。生产中，薄板搭接时，对于采用银基、铜基、镍基等强度比较高的钎焊接头，采用的搭接长度取Ｌ＝（２～３）δ。对于采用锡铅等强度比较低的软钎料接头，取Ｌ＝（４～５）δ。很薄件时为装配方便，也取Ｌ＝（４～５）δ。但搭接长度不能大于15㎜。搭接长度太短

4、，不能满足强度要求，若太长，不但耗费材料，增加构件的质量，而且还会产生低应力破坏。钎焊接头强度受钎料的强度,钎料与母材三者的配合,接头的间隙,缺陷的大小等多种因素影响.因此要兼顾材料的选择、接头的设计及钎焊操作。设计应注意：接头中钎缝尽可能与受力方向平行为了加热均匀，应力分布平均，接头区域的厚度尽可能接近接头中不形成中断钎料毛细管作用的拐角接头的间隙与钎料的体积配合恰当，防止由于钎料凝固收缩后产生不完整的钎缝或钎料的溢流。钎焊的接头设计设计气密性、水密性接头，采用搭接接头，适当增加搭接长度，可以提高强度，减少渗漏。钎焊的

5、接头设计软钎焊采用补强接头，软钎焊一般采用薄板，很容易加工，所以使得补强很方便钎焊的接头设计钎焊的接头设计线接触接头形式间隙有时是可变的，毛细作用只在有限的范围内起作用，接头强度不是太高。这种接头主要用于钎缝受压，或受力不大的结构避免应力集中的接头钎缝间隙值的确定钎缝间隙是两待焊零件的钎焊面之间的距离。间隙对接头的性能有极大的影响，主要是间隙对钎焊的以下过程有：１）钎料的毛细填缝过程，２）钎料从间隙中排出钎剂残渣和气体的过程，３）母材与钎料的相互扩散过程，４）母材对钎缝合金层受力时塑性流动的机械拘束作用。钎缝间隙值的确定

6、间隙偏小时强度下降原因:钎料填缝变的困难,间隙内的气体、钎剂残渣也难以排出,在钎缝内造成未钎透、气孔或夹渣。间隙偏大时强度下降的原因：毛细作用减弱，使钎料不能填满钎缝间隙；母材对填缝钎料中心区的合金化作用消失；钎缝结晶生成柱状铸造组织和枝晶偏析。钎缝间隙值的确定原则１）钎料对母材润湿性越好，间隙越小；２）钎料与母材作用强烈必须增大间隙；３）钎料的流动性好时，间隙小；４）钎料中含有高蒸气压组元时，间隙大；５）去膜过程对间隙值的选取有很大的影响,如右图所示,采用气体介质去膜时采用小间隙；钎焊其它设计原则１）不应该把接头布置在

7、焊件上有形状或截面发生急剧变化的部位，以避免应力集中；不宜安排在刚度过大的地方，防止在接头中形成很大的内应力。２）异种材料热膨胀系数相差悬殊时，考虑采用适当的补偿垫片。钎焊其它设计原则３）钎焊不同厚度材料的时候，有时要考虑局部加厚薄件的接头部位。４）不应把填缝钎料在钎缝外围形成的圆弧形钎角作为一种消除应力集中的办法。由于钎角大小不易控制，难免生成铸造组织，甚至出现溶蚀和缩孔。５）对于要求承压密封的钎焊接头，尽量考虑使用搭接接头。６）在一些特殊情况下，要考虑在接头上开工艺孔，如:钎料以箔状放入间隙中使用，而钎焊面积较大且长

8、宽比不大时。间隙过小填缝难气体、残渣难排出未钎透、气孔、夹渣间隙过大毛细作用弱合金化不充分铸造组织、枝晶偏析受力时母材对钎缝支承作用减弱最佳间隙值钎料与母材相互作用铅料粘度和流动性钎剂去膜过程Sn/Pb钎料钎焊低碳钢、黄铜和铜的最佳间隙预置钎料的装配除火焰钎焊和烙铁钎焊之外其余的钎焊方法均为预置钎料.预置钎料的安置原