钎焊第三章 钎焊方法及设备.pptx

主讲主讲: : 林巧力林巧力 Dr.Dr.钎 焊-Soldering & Brazing( (第三讲第三讲) )第三章第三章 钎焊方法及设备钎焊方法及设备3.1 钎焊方法概述图图 3.1 钎焊方法分类钎焊方法分类3.1 一般钎焊方法简介3.2.1 烙铁钎焊概念：依靠烙铁工作部(烙铁头)积聚热量来熔化钎料，并加热钎焊处的母材而完成钎焊的方法特点：一般用于手工操作； 一般用于软钎焊； 广泛应用于电子元件的连接烙铁头分类：外热式和内热式电烙铁发热元件：镍铬丝；导电陶瓷烙铁头材料：纯铜；镀铁铜基体缺点：效率低； 稳定性差图3.2 常用电烙铁结构示意图3.2.2 火焰钎焊 (Flame Soldering)概念：利用燃料产生的火焰对工件和钎料加热，实现钎焊的工艺方法特点：工艺简单，应用广泛； 成本低，适用材料广； 适用小件、薄壁件、局部钎焊不适合大面积钎焊； 机械化需要配合成组焊炬使用缺点：温度不易控制； 局部加热应力大，变形严重； 不适合大面积钎焊； 工件有氧化，不美观图3.3 火焰分类图3.4 氢氧气体火焰手工焊接氢氧气体火焰手工焊接 图3.5 火焰钎焊的焊炬形式及布置方式图3.6 自动化火焰钎焊设备3.2.3 感应钎焊 (Induction Brazing)概念：将工件置于交变磁场中，通过产生的感应电流实现工件加热的钎焊方法。

特点：加热迅速； 应用广，特别适合于管类连接组成：交流电源和感应线圈图3.7 感应钎焊设备原理图图3.8 感应线圈的形式表3.1 电流频率与各种材料的电流渗透深度的关系电流渗透深度d:气氛：空气 惰性气体 真空图3.9 钎焊用手套箱3.2.4 盐浴钎焊 (Salt Bath Brazing)概念：将工件整体或局部置于熔盐混合物或液态钎料中，这靠这些液体介质把零件加热到钎焊温度来实现钎焊的过程特点：温度易于控制； 加热均匀且速度快，效率高，尤其适合铝合金钎焊分类：盐浴钎焊和浸渍钎焊图3.10 盐浴钎焊结构示意图表3.2 盐浴钎焊典型熔盐配方和特性盐浴坩埚材料：陶瓷；石墨；(小型坩埚) 金属；耐火砖；陶瓷；(工业化坩埚)加热方式：外热式和内热式盐浴钎焊的缺点：需要大量盐类，焊后需清理； 污染环境； 操作环境恶劣； 不适宜焊深孔 能耗大 3.2.5 炉中钎焊 (Brazing in Furnace)概念：利用电阻加热炉来加热焊件实现钎焊的工艺方法分类：空气炉中钎焊； 惰性气氛炉中钎焊； 活性气氛炉中钎焊； 真空炉中钎焊特点：适合大件和小件大批量； 连续或半连续操作，生产效率高空气炉中钎焊特点：设备简单； 成本低； 必须使用钎剂。

缺点：加热速度慢； 温度高时氧化严重惰性气氛炉中钎焊特点：气氛可变； 外观质量较好； 可以配合钎剂使用组成：供气系统； 钎焊炉； 温度控制系统惰性气氛炉中钎焊图3.11 惰性气氛钎焊炉结构示意图1. 工件预装；2.预热室；3.钎焊室；4.热电偶；5.进气口；6.冷却室；7.出气口增加工作效率预防变形；控制冷去速度；进气口与出气口位置采用活性气氛，首先要驱气3.2.6 回流焊 (Reflow Soldering)概念：将预先涂以钎料并装配好的焊件置于加热环境中，待钎料熔化后流入间隙，形成接头的一种钎焊方法图3.12 热风对流回流焊示意图分类：如气相钎焊； 红外回流焊； 强制热风回流焊特点：适用于软钎焊； 温控准确（如气相钎焊）； 广泛应用于电子行业大批量生产3.2.7 波峰钎焊 (Wave Soldering)概念：原理同浸渍钎焊，用泵将钎料喷起20-400mm的波峰，用波峰接触焊件形成连接特点：钎料表面清洁； 加热速度快，效率高； 适合流水线作业图3.13 单波峰和双波峰钎焊示意图3.2.8 电阻钎焊 (Resistance Soldering or Brazing )概念：原理同电阻焊，利用电流通过焊件之间的接触面产生的电阻热熔化钎料实现连接的工艺方法。

分类：直接加热法和间接加热法图3.14 电阻钎焊示意图3.2.9 其他钎焊方法超声波辅助钎焊：利用超声波空化作用去除氧化膜，借助其他加热手段实现连接电子束钎焊：原理同电子束焊接，适合热敏感材料的钎焊真空电弧钎焊：利用电弧加热工件和钎料来实现连接的方式 (假真空，需要微量Ar作为电离介质)激光钎焊：原理同激光焊，利用激光作为热源加热工件和钎料实现连接的方式3.3 真空钎焊概念：炉中钎焊的一种，真空环境下加热实现钎焊的过程特点：不用钎剂，工件不氧化，成形美观； 整体加热，热应力小，变形小； 精度高； 适合批量生产； 钎焊和热处理的一体化工艺； 工艺参数控制准确，质量稳定； 节能环保无公害3.3.1 真空的概念概念：体系内气压低于大气压的气体状态称为真空单位：mmHg、Torr、Pa、bar按照GB 3163-1982标准真空分四级：105-102 Pa 低真空(粗真空)； 一级机械泵102-10-1 Pa 中真空； 高性能的机械泵、机械泵+罗茨泵10-1-10-5 Pa 高真空；机械泵+油扩散泵；机械泵+涡轮分子泵=10-5 Pa超高真空 机械泵+涡轮分子泵+离子泵图3.15 机械泵+油扩散泵；机械泵+分子泵图3.16 机械泵+分子泵真空度：真空压力的高低，用真空测量仪器测得。

真空测量仪器组成：真空表和真空计组成表3.3 各种真空状态下的气体成分图3.17 炉体上的真空规和真空计复合真空计粗真空计高真空计分子泵总控加热系统总控3.3.2 真空钎焊的基本原理真空下氧化膜分解，挥发，发生润湿的过程去氧化膜与真空度和温度相关-与热力学条件相关4Al(l)+3O2(g)=2Al2O3(s)以Al氧化膜的生成为例：10-4 Pa PO2 10-16-10-18 Pa4Al(l)+O2(g)=3Al2O (g) 图3.18 氧势图3.3.3 真空钎焊设备分类：冷壁真空炉和热壁真空炉组成：炉体，真空系统，控制系统，加热电源，水冷系统及快冷系统图3.19 Al用真空钎焊炉炉体的组成：发热元件，隔热元件，水冷炉壁发热元件材料：Mo，W, Ta，石墨等高熔点材料图3.20 发热元件与隔热元件布置示意图3.3.4 真空钎焊工艺一般过程：表面准备零件装配与定位钎料添加真空热循环焊后检验焊后处理图3.23 钎焊热循环曲线3.3.5 真空钎焊要注意的问题易挥发金属，温度的校准及防粘连随堂作业 1.硬钎焊与软钎焊的区别；钎焊与熔化焊的区别？2.为什么采用钎焊？钎焊的优势是什么？。