钎焊复习题答案.doc

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1、钎焊复习题——班第一章：1.用能量最小原理推导润湿角与材料表面张力、界面张力之间的关系公式太麻烦就没写，我有手写版的，大家互相问一下也行。2.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haθΔPR·同一水平面上的压力相等，所以·得到液面上升高度为填缝高度计算(续)S1111S0S0’设S0’为参考点，其表面处的压力为大气压力S1的压力：大气压力+附加压力S0的压力：PS1+液柱高度产生的压力S0和S0’的处于同一高度，压力应该相等得到：再由因此：1.评价钎料润湿性和铺展性能的方法1)润湿角测量Ø一定体积的钎料Ø采用相应

2、的去膜措施Ø在规定的温度保持一定的时间Ø冷凝后切取横截面，测量润湿角2)铺展面积测量Ø条件同上Ø凝固后测量铺展面积3)沿T型试件的流动长度4)润湿力测量Ø在试片浸入和拉出的期间测量作用在试片上的作用力，通过信号变换器在记录仪上作为时间的函数连续记录5)润湿角测量Ø在试片浸入和拉出的期间测量试片上钎料的接触角并记录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，固液反应增强，

3、界面张力减小Ø温度升高过度，钎料铺展性太强，会造成钎料流失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，这是由于表面氧化膜具有比金属表面更低的表面张力。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

4、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

5、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

6、对接头性能影响很大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

7、，则在他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。5.扩散钎焊的原理扩散钎焊得最根本特征是，在钎焊加热过程中钎缝间隙内形成的液态合金，不是像一般钎焊方法那样因随后降温凝固而形成钎缝，而是在高于钎料的固相线温度的条件下长时间保温，是指等温凝固而形成钎缝的。钎缝等温凝固的机理是，在加热保温过程中，间隙中的钎料熔化后，随着母材的熔入和钎料中的低熔点组元或起降低钎料熔点作用的组元的散失，间隙中液态合金的固相线温度逐渐升高，当这种过程持续进行而使合金的

8、固相线温度升高到超过加热温度后，合金及发生等温凝固。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