第7章钎焊材料

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1、第7章钎焊材料第七章钎剂与钎料钎焊是采用比母材熔点低的材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但低于母材熔化的温度，利用液态钎料的润湿作用填充接头间隙,并与母材相互扩散实现被焊工件连接的一种方法。与熔焊相比，钎焊的优点在于加热温度低、工件变形小、接头平整美观、可连接不同的材料、生产效率高等；缺点是钎焊接头强度低、接头装配要求高，应保证严格的装配间隙。钎焊接头的质量与所选用的钎焊材料（如钎剂、钎料等）、工艺方法及参数等有关。常用的钎焊方法分类、原理及应用见表1.7.1o127.1气焊熔剂气焊熔剂（又称气剂或焊粉）是

2、气焊时的助熔剂，主要作用是去除焊接过程中生成的氧化物、改善母材润湿性能、促使获得致密的焊缝组织等。气焊熔剂以字母“CJ”表示，其后第一位数字表示气焊熔剂的用途类型（见表1.7.2）;第二、三位数字表示同一类型气焊熔剂的不同编号。常用气焊熔剂的牌号、化学成分及用途列于表1.7.3o气焊低碳钢时，不需耍熔剂。7.2钎焊熔剂（钎剂）钎剂是钎焊过程中用的熔剂，与钎料配合使用，是保证钎焊过程顺利进行和获得致密接头不可缺少的。钎剂的作用是清除熔融钎料和母材表面的氧化物，改善润湿性，保护钎料及母材表面不被继续氧化，改善钎料对母材

3、的润湿性能，使其能顺利地实现钎焊过程。钎剂与钎料的合理选用对钎焊接头的质量起关键作用。7.2.1对钎剂的基本要求1）钎剂的熔点和最低活性温度比钎料低，在活性温度范围内有足够的流动性。在钎料熔化之前钎剂就应熔化并开始起作用，去除钎缝间隙和钎料表面的氧化膜，为液态钎料的铺展润湿创造条件。32）应具有良好的热稳定性，使钎剂在加热过程中保持其成分和作用稳定不变。一般说来钎剂应具有不小于ioo°c的热稳定温度范围。3）能很好地溶解或破坏钎焊金属和钎料表面的氧化膜。钎剂中各组分的气化（蒸发）温度比钎焊温度高，以避免钎剂挥发而丧

4、失作用。4）在钎焊温度范围内钎剂应粘度小、流动性好，能很好的润湿钎焊金属、减小液态钎料的界面张力。5）熔融钎剂及清除氧化膜后的生成物比重应较小’有利于浮在表面,呈薄膜层均匀覆盖在钎焊金属表面，有效的隔绝空气，促进钎料的润湿和铺展，不致滞留在钎缝中形成夹渣；6）熔融钎剂残渣不应对钎焊金属和钎缝有强烈的腐蚀作用，钎剂挥发物的毒性小。47.2.2钎剂的分类钎剂的组成物质主要取决于所要清除氧化物的物理化学性质。构成钎剂的组成物质可以是单一组元(如硼砂、氯化锌等)，也可以是多组元系统。多组元系统通常由基体组元、去膜组元和活性

5、组元组成。钎剂的分类与钎料分类相适应，通常分为软钎剂、硬钎剂、铝用钎剂等，分别适用于不同的场合。各种钎焊熔剂和气焊熔剂的分类见表1.7.4c(1)软钎剂软钎剂是指在450°C以下钎焊用的钎剂，由成膜物质、活化物质、助剂、稀释剂和溶剂等组成，可分为无机软钎剂和有机软钎剂两类。无机软钎剂具有很高的化学活性，去除氧化物的能力很强，热稳定性好，能促进液态钎料对钎焊金属的润湿，保证钎焊质量。这类钎剂适应钎焊温度范围较宽，但其残渣有强烈的腐蚀作用，故又称为腐蚀性软钎料,钎焊后必须清除干净。无机软钎剂可用于不锈钢、耐热钢、鎳基合

6、金等。有机软钎剂有水溶性和天然树脂(松香)之分，对母材几乎没有腐蚀性，故称非腐蚀性软钎剂。常用软钎剂的成分和性能见表1.7.5。56(2)硬钎剂硬钎剂是指在450°C以上钎焊用的钎剂。黑色金属常用的硬钎剂的主要组分是硼砂、硼酸及其混合物。为了得到合适的熔点和增强去除氧化物的能力，可以添加各种碱金属或碱土金属的氟化物、氟硼酸盐等组成。硼砂(Na2B4O7-10H2O)是单斜类白色透明晶体,易溶于水,加热到200°C以上结品水可全部蒸发。硼砂应在脱水后使用。硼砂中的硼酊与金属氧化物作用形成易熔的硼酸盐，并进一步分解形成

7、偏硼酸钠与硼酸盐形成熔点更低的混合物而达到去除氧化物的目的，故可用作钎剂。常用硬钎剂的成分、特点及用途见表1.7.6o其中FB102钎剂是应用最广泛的通用钎剂；FB103钎剂的钎焊温度最低，特别适用于银铜锌镉钎料；FB204钎剂不含KBF4,钎剂不易挥发，在加热速度较慢情况下仍可保持较长时间的活性。7硼砂和硼酸的混合物是应用很广泛的钎剂，但它们的活性温度很高,均在800°C以上，因此也只适合于800°C以上的钎焊，一般只能配合铜基钎料使用。去除氧化物的能力不强，不能去除Cr、Si、Al、Ti等的氧化物，故不能用于钎

8、焊含这些元素的合金钢、不锈钢和高温合金等。这类残渣呈玻璃硬壳状，不溶于水，虽腐蚀性不大，但清楚困难。为了使钎剂得到合适的熔点，增强去除氧化物的能力，常添加各种碱金属或碱土金属的氧化物、氟硼酸盐等。（3）铝用钎剂铝表面的氧化膜致密、稳定。钎焊铝及铝合金吋必须采用专门的钎剂。铝合金用钎剂按其使用温度分为铝用软钎剂和铝用硬钎剂两类。铝用软钎剂又分为有机钎剂和反应钎