钎焊的原理.docx

钎焊的原理一、钎焊的原理及优缺点1．钎焊的原理钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件（母材）与钎料加热到高于钎料熔 点，但低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散 而实现连接焊件的方法如图1 所示间隙钎料b))a母材母材图 1 钎焊过程示意图a）放置钎料，并对钎料和母材加热b）钎料熔化，并开始流入接头间隙c）钎料填满间 隙，凝固后形成钎焊接头2．钎焊的优缺点与熔焊相比，钎焊有如下特点：（1） 钎焊时，钎料熔化，焊件不熔化焊接温度随所选用钎料不同从室温到接近母材熔 化的大范围内变化为了防止母材组织和性能变化，便可以选择熔点低的钎料进行钎焊， 熔焊则没有这种选择余地2） 钎焊时，焊件常整体加热或钎缝周围大面积均匀加热，因此焊件的相对变形量以及 钎焊接头的残余应力都比熔焊小得多，易于保证焊件的精密尺寸3) 钎缝主要是靠液态钎料自动填满缝隙后凝固而成，只要钎料、钎剂和钎焊方法选择得当，就可以多条钎缝或大批量的焊件同时或连续进行钎焊，生产率很高钎焊过程很少 受焊件结构的开敞性和可达性的影响4) 由于钎焊反应只在母材数微米至数十微米以下界面进行，一般不牵涉到母材深层的 结构，因此特别有利于异种金属之间，甚至金属与非金属之间、非金属与非金属之间的连 接，这是熔焊方法做不到的。

5) 钎缝的强度和耐热性都比母材金属低为了弥补强度不足，常采用增大搭接面积来 解决问题因而钎焊接头较多地采用搭接接头使结构的重量增大，耗材较多 二、钎焊工艺1． 钎焊接头设计(1) 钎焊接头形式钎焊接头形式较多，但常使用的有搭接、对接、斜接及T形接等四种基本形式搭接的接头强度最高，其次是斜接，最差的是对接，所以承受载荷的零件，一般用搭接对接只有在承受很小的厚壁构件中才采用薄壁零件钎焊时，可采用锁边接头以提高接头强度及密封性各种钎焊接头如图2 所示2)搭接长度在生产实践中，搭接长度通常为钎焊金属厚度3倍以上，但却较少超过15mm 因为搭接长度超过15mm以上时，在钎焊操作时很难获得完美的钎缝3)接头的装配间隙钎焊是靠毛细作用使液态钎料填满间隙的，因此必须正确选择接头的间隙间隙的 大小很大程度上影响钎缝的致密性和接头强度间隙太小，妨碍钎料流入，造成钎缝内夹 渣或未钎透；间隙过大，破坏钎缝的毛细作用，钎料不能填满间隙 1．钎焊前焊件的表面处理和装配(1) 焊件的表面处理焊件钎焊前焊件的表面处理包括去油、除氧化膜及焊件表面镀覆镀层焊件表面镀 覆镀层是为改善钎料对某些基体材料表面的润湿性，为防止在钎焊过程中被严重氧化及钎 料形成脆性化合物。

2) 钎焊接头的固定设计钎焊接头时必须考虑使焊前零件的装配与定位简便而又准确对于尺寸较大结构复杂的零件，一般采用专用夹具来定位与夹紧这时接头设计不受限制，而对夹具则有 较高的要求，如耐高温，抗氧化，具有足够的强度和刚性等3) 钎科的预置和定位在接头设计时就必须确定用什么形状的钎料，以什么方式和方法向接头间隙进给钎 料通常气体火焰钎焊和烙铁钎焊钎料是在钎焊时进给的，其他钎焊方法一般都是预先把 钎料安置在接头上3. 对钎料的要求及钎料的分类(1)对钎料的要求钎焊时用的填充金属称钎料由于焊件是依靠熔化的钎料凝固后而被 连接起来的因此钎焊接头的质量与性能在很大程度上取决于钎料为了满足工艺要求和获 得高质钎焊接头，钎料必须满足下列基本要求：1) 应具有合适的熔点钎料的熔点至少应比母材的熔点低40〜50弋若两者熔点太接近， 则钎焊过程不易控制，甚至可能引起母材过热或局部熔化2) 应具有良好的润湿性，能充分填满接头间隙3) 与母材的物理化学作用应保证它们之间形成牢固的结合4) 成分稳定，尽量减少钎焊温度下元素的损耗；少用或不用稀贵金属 5) 满足钎焊接头物理、化学和力学性能的要求2) 钎料的分类钎料按其熔化温度范围分为软钎料和硬钎料。

前者熔点在450弋以下，后者熔点在450弋以上又根据组成钎料的主要元素把这两类又细分为各种基的钎料软钎料有：铋 基、铟基、锡基、铅基、镉基、锌基等钎料 硬钎料有：铝基、银基、铜基、锰基、镍 基、金基、钛基等料4. 钎剂钎焊时使用的熔剂称钎剂（钎焊焊剂）它是保证钎焊过程顺利进行和获得致密接头不 可缺少的焊 接材料之一1）钎剂的作用：钎剂在钎焊过程中的作用1）清除钎科和母材表面的氧化物2）保护焊件和液态钎料在钎焊过程中免受氧化3）改善液态钎料对焊件的润湿性2）对钎剂的要求1）钎剂应能很好地溶解或破坏钎焊件和钎料表面的氧化膜2） 钎剂的熔点和最低活化温度应稍低于（约低10 - 30弋）钎料的熔化温度3） 在钎焊温度下应粘度小，流动性好，能很好地润湿钎焊金属和减小液态钎料的界 面张力4） 钎剂及其清除氧化物后的生成物，密度小，有利于浮在表面呈薄层覆盖住钎料和 钎焊金属，有效地隔 绝空气，同时也易于排除，不致在钎缝中成为夹渣5） 钎剂及其残渣对钎焊金属和钎缝的腐蚀性要小，其挥发物的毒性小3）钎剂的分类钎剂的分类方法很多，通常分为：软钎剂、硬钎剂、铝合金钎剂及气体钎剂等不同的方法，要使用不同的钎剂。