材料连接设备及工艺 教学课件 作者 杨立军 第12章　钎焊工艺基础.ppt

《材料连接设备及工艺 教学课件 作者 杨立军 第12章　钎焊工艺基础.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第12章　钎焊工艺基础12.1　钎焊的润湿、填缝过程12.2　钎焊的去膜过程12.3　钎料与母材的相互作用12.4　钎焊材料12.1　钎焊的润湿、填缝过程12.1.1　钎料的润湿12.1.2　钎料的填缝过程12.1.1　钎料的润湿1.基本原理2.影响钎料润湿性的因素1.基本原理图12-1　液滴在固体表面上的润湿铺展示意图1.基本原理表12-1　润湿性能评定标准2.影响钎料润湿性的因素图12-2　钎料润湿性的影响因素(1)钎料与母材的成分　若钎料与母材在液态和固态下均不发生物理2.影响钎料润湿性的因

2、素化学作用，则它们之间的润湿作用就很差。(2)母材表面状态　母材表面常常覆盖着油膜、油脂、很厚的氧化膜或大气尘埃，这些物质的存在就会导致钎料不能润湿母材，所以钎焊前必须去除母材表面的这些物质。(3)钎剂　实际钎焊过程中金属母材表面上往往存在明显的氧化膜，并且在钎焊过程中金属母材还可能继续发生氧化现象，因此很多钎焊过程都使用钎剂。(4)钎焊温度　温度对钎料润湿性影响很大。(5)钎焊时间　钎焊时间对钎料润湿性的影响也比较复杂，钎焊时间过短，钎料来不及铺展，因为润湿具有一个产生和发展的过程；但是随时间延

3、长，有的钎料与母材之间可能还会产生润湿消退现象。2.影响钎料润湿性的因素(6)钎焊气氛　金属母材表面氧化膜对钎料的润湿性存在严重的障碍，因此在钎焊金属时一般要去除金属母材表面的氧化膜。12.1.2　钎料的填缝过程图12-3　毛细管现象a)润湿　b)不润湿12.2　钎焊的去膜过程12.2.1　钎剂去膜12.2.2　气体介质去膜12.2.3　机械及物理去膜12.2.1　钎剂去膜1.钎剂作用及性能2.钎剂的组成1.钎剂作用及性能在钎焊技术中利用钎剂去膜是目前使用得最广泛的一种方法。钎剂在钎焊过程中起着如

4、下作用：清除母材和钎料表面的氧化物；以液体薄层覆盖母材和钎料表面，隔绝空气而起保护作用；起界面活性作用，改善液态钎料对母材的润湿。钎剂的熔点和最低活性作用温度应低于钎料熔点，具有良好的热稳定性，钎焊时流动性好，钎剂及其残渣不应对母材和钎缝有强烈的腐蚀作用，钎焊后钎剂的残渣应当容易清除。但是，实用的钎剂并不总能全面满足上述的性能要求，特别是在去膜能力和腐蚀作用两种性能之间往往出现矛盾，通常只能在满足去膜能力要求的前提下依靠工艺措施来防止其腐蚀作用。2.钎剂的组成(1)钎剂基体组分　主要作用是使钎剂具

5、有需要的熔点，作为钎剂其他组分以及钎剂作用产物的溶剂，铺展形成致密的液膜、覆盖母材和钎料表面，防止空气的有害作用。(2)去膜剂　溶解母材和钎料表面氧化膜。(3)活性剂　由于钎剂中去膜剂的添加量受到限制，有时氧化膜的溶解相当缓慢，以致不能完全去除。12.2.2　气体介质去膜1.中性气体2.真空3.活性气体1.中性气体表12-2　一些金属氧化物在大气中完全分解的温度2.真空表12-3　氧化物分解需要的真空条件3.活性气体表12-4　一些元素在真空中发生显著挥发的温度3.活性气体图12-4　一些氧化物与

6、氢的还原可逆反应与氢气露点及温度的关系曲线12.2.3　机械及物理去膜1.机械去膜过程2.物理去膜过程1.机械去膜过程在钎焊某些金属及合金时，可利用机械刮擦作用破除母材表面的氧化膜。机械去膜过程有两种不同形式：一种是借助于坚硬的物体，诸如刮刀、锉、钢刷、烙铁等，沿母材表面加一定压力拖动来实现；另一种是直接利用钎料棒端头，施以压力沿加热到钎焊温度的母材表面拖动，在拖动过程中，即在破除氧化膜的同时钎料端头受热熔化。这种去膜过程的特点是，只有去膜工具刮擦到的地方表面氧化膜才会被破除，一般只作为钎焊接头的

7、第一步。低温钎焊某些金属时，例如铝及其合金，由于缺少可用的钎剂和气体介质，这种去膜方法还是方便有效的。2.物理去膜过程1)通过烙铁将超声波传入钎焊面上的液态钎料中。2)超声波装置连接于熔化钎料槽。12.3　钎料与母材的相互作用12.3.1　母材向钎料的溶解12.3.2　钎料组分向母材的扩散12.3.1　母材向钎料的溶解(1)溶解量同相图的关系　母材向钎料的溶解与它们之间的相图密切有关。(2)钎焊温度的影响　母材向液态钎料的溶解速度与钎焊温度的关系如图12-10所示。(3)加热保温时间的影响　在钎焊

8、加热保温期间，母材会在液态钎料中扩散，其速度是比较快的。12.3.1　母材向钎料的溶解图12-5　钎焊溶蚀缺陷a)溶蚀　b)溶穿(1)溶解量同相图的关系　母材向钎料的溶解与它们之间的相图密切有关。图12-6　A-B形成简单共晶的相图(1)溶解量同相图的关系　母材向钎料的溶解与它们之间的相图密切有关。图12-8　钎缝钎角处镍的溶解深度(保温20min)1—Ni-4B　2—Ni-4Be　3—Ni-11Si图12-10　母材的溶解速度与温度的关系a)形成固溶体或简单共晶　b)交界面上形成