铜构件硬钎焊工艺

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1、铜构件硬钎焊工艺实验目的使学生通过实验掌握铜结构的钎焊工艺方法。比较采用黄铜钎料的焊接工艺和采用自钎剂钎料的焊接工艺的特点。掌握高频感应钎焊设备的使用、试件的装配、焊接时加热的控制、钎剂和钎料的施加方法等基本技能。观察和分析铜钎焊的接头组织，比较接头间隙对钎焊质量的影响。实验设备与材料高频感应加热没备，2套钢锯、细锉刀，各3件虎钳，2台体视显微镜，3台金相显微镜，3台玻璃板，3块金相砂纸，由粗到细，若干直口钳，3把长镊子，3把钎剂，硼砂-硼酸混合钎剂，1000g铜管，内径10mm，壁厚1mm，5米。实验时由学生用钢锯截成长80

2、mm长度。圆铜棒，直径10mm,5米。预先按图加工。丙酮，1000毫升医用托盘，6只电吹风器，3只有色保护眼镜，6只安全注意1腐蚀试件时，严格注意按照酸、碱水溶液的配制程序进行2试件腐蚀时必须在具有良好通风设备的专用间进行3若有酸、碱溶液溅入眼中，立即用大量的清水冲洗4高频加热时必须要注意开水冷，不允许空载5试件切割、加工时注意工具的安全使用6高温物体严禁用手触摸实验程序：1试件准备直径10mm、壁厚1mm纯铜管截成80mm长，直径10mm圆铜棒截成如图所示的形状。用锉刀修去铜管和圆棒边缘毛刺并略微倒角，以便装配。用锉刀将一组

3、圆铜棒修整，使其直径为9mm左右，与铜管之间形成较大的间隙。数量每组2对。试件采用丙酮清洗，清除表面的油污。放入医用托盘待用。黄铜钎料丝，直径1～2mm；铜磷自钎剂钎料丝，直径1～2mm。用丙酮清洗，清除表面油污。2钎剂准备硼砂-硼酸混合钎剂1000g。3实验步骤试验1黄铜钎料焊接铜结构件-小间隙将铜棒堵头塞入铜管中，直立，堵头一端朝上。开启高频加热电源，调节功率到适宜值。加热堵头一端，并微调移动，使加热均匀。观察试件表面温度达到钎料熔点时，将钎料丝一端略加热，蘸钎剂。将蘸上钎剂的钎料丝一端沿焊缝加入，观察钎料填满接头后停止加

4、入。略保温后，关断高频加热电源，停止加热。试验2黄铜钎料焊接铜结构件-大间隙用锉刀加工将堵头直径缩小到9mm，放入到铜管中。同样按试验l的方法和顺序进行焊接。焊接后的试件待冷却后，用钢锯沿纵向切割开。用砂纸对切割面进行打磨。观察和比较不同间隙时焊缝的填缝质量、铜管内钎料的流动情况、钎缝内的缺陷情况等。制作焊接接头的金相试样，腐蚀后观察钎缝内的接头组织；比较不同间隙时的接头组织的差异。试验3自钎剂钎料焊接铜结构件按试验1的方法装配接头。将铜棒堵头塞入铜管中，直立，堵头一端朝上。开启高频加热电源，调节功率到适宜值。加热堵头端，并微

5、调移动，使加热均匀。观察试件表面温度达到钎料熔点时，将钎料丝一端沿焊缝加入，观察钎料填满接头后停止加入。略保温后，关断高频加热电源，停止加热。焊接后的试件待冷却后，用钢锯沿纵向切割开。用砂纸对切割面进行打磨。观察和比较不同钎料焊接的焊缝的填缝质量、铜管内钎料的流动情况、钎缝内的缺陷情况等。制作焊接接头的金相试样，腐蚀后观察钎缝内的接头组织；比较不同钎料焊接的接头组织的差异。4实验记录5实验分析l铜结构钎焊的最佳间隙2高频感应加热的原理，如何控制当线圈中的电流是交流电时，在线圈内部和其周围就产生了交变磁场。在感应加热时，置于感应

6、线圈中的零件就被这个交变磁场的磁力线所切割。根据电磁理论，变化的磁场就产生感应电动势，用法拉第电磁感应定律表示：式中：e为感应电动势，E为磁场强度，l为导体长度，t为变化时间。由于感应电动势的存在，在零件表面就会产生感应电流。而根据焦耳.楞次定律确定：Q=0.24IfRt(卡)，Q为感应热，If为感应电流，R为电阻，t为通电时间。零件实行感应加热主要是依靠这种热量。对于实验用高频感应钎焊机，一般是通过调节感应电流来调节输出功率，进而调节试件的温度。3自钎剂钎料焊接时出现火花的现象的原因4黄铜钎料钎焊铜结构时的接头组织5黄铜钎料

7、焊接时应该采用快速加热还是慢速加热6钎料流失的原因与控制方法由于整个钎焊实验基本上是手工进行，包括手持试件感应加热、手持焊丝送进，所以，实验的操作精度无法保证。而且，熔化的钎料的多少也是人为控制。加之实验中没有合适的工装夹具，致使钎料流失。由于实验本身没有合适的夹具，所以只能通过控制钎料的送进量来控制钎料的流失。可以通过实验确定试件钎料时最优的钎料量预先对钎焊丝进行裁剪，使之熔化量与试件相配。