焊接技师培训教材(钎焊)

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1、（钎焊）张明录张明录 1.1.钎焊原理钎焊原理2.2.钎剂分类钎剂分类3.3.钎料的分类钎料的分类4.4.钎焊工艺参数钎焊工艺参数5.5.钎焊操作技术钎焊操作技术6.6.常见的钎焊接头缺陷常见的钎焊接头缺陷提纲提纲钎焊原理 利用熔点比母材熔点低的金属作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料、但低于焊件熔化温度，并利用液态钎料润湿被焊金属表面，填充接头间隙并于液相与固相之间相互扩散而形成钎焊接头，钎焊是一种固相兼液相的焊接方法。钎焊工艺过程必须具备两个基本条件 1. 液态钎料能润湿钎焊金属并能致密的填满全部间隙（液态钎料对母材金属浸润和附着的能力称为润湿性） 2. 液态钎料与钎焊金属进行必要的物理、化

2、学反应达到良好的金属间结合 液态钎料填缝原理 钎焊时，液态钎料是靠毛细作用在钎缝间流动，（液体在平行板间隙内自动上升或下降的作用叫毛细作用） 液态钎料对钎焊金属的润湿性越好，则毛细作用越强，填缝会更充分，钎缝强度越高影响钎料润湿性的因素 1. 钎料和焊件金属成分的影响 钎料和钎焊件在液态和固态不互熔，也不形成化合物，则它们之间的润湿性很差；若能互熔或形成化合物，则它们之间的润湿性就很好。 2. 钎焊温度的影响 温度升高，可明显地改善润湿性，但温度过高，润湿性过大，会造成钎料流失，还会因润湿性过大而产生熔蚀现象。3. 焊件表面清洁度 焊件表面氧化物及油污等杂质会阻碍钎料与焊件的接触，使液态钎料聚

3、成球状而很难铺展，钎焊时必须保证焊件接头处表面清洁。 4. 焊件表面粗糙度 钎料在粗糙表面的润湿性比光滑面要好，这是由于纵横交错的纹路对液态钎料起到特殊的毛细作用。钎料与焊件金属的相互作用 1. 钎焊金属向钎料的溶解 从宏观上看，钎焊过程中钎焊金属不熔化，但是从微观上看，钎焊过程中，在液态钎料和固态钎焊金属之间发生钎焊金属向钎料中溶解和钎料向钎焊金属扩散的相互扩散反应，钎焊金属在钎焊过程中向钎料的溶解，实为钎焊金属表面的微区熔化 2. 钎料组分向钎焊金属的扩散 液态钎料填满钎焊金属间隙时，钎焊组分由于与钎焊金属组分的差别或浓度的差别，必然发生钎料组分向钎焊金属扩散的过程。扩散量大小主要与浓度梯

4、度、扩散系数、温度和保温时间等因素有关。 3. 钎焊接头成分和组织 由于钎料和钎焊金属之间的冶金反应，使钎焊接头（钎缝）具有化学成分和组织不均匀的特点。钎焊接头分扩散区界面区纤缝中心区（1）扩散区： 主要由钎焊金属组成，也有从钎料扩散来的元素。（2）界面区： 由钎焊金属向钎料溶解而形成的，成分的组织比较复杂。（3）纤缝中心区：主要由钎料组成，也有钎焊金属的溶解 。1.软钎剂软钎剂指的是在450以下钎焊用的钎剂。2 .硬钎剂 硬钎剂指的是在450以上钎焊用的钎剂。3.专用钎剂 专用钎剂是为那些氧化膜难于去除的金属材料进行 钎焊而专门设计的钎剂。4.气体钎剂 气体钎剂是一种特殊类型的钎剂，按钎焊方

5、法可分为炉中钎焊用气体钎剂和火焰钎焊用气体钎剂两类。钎剂分类钎剂分类钎剂的性能钎剂的性能在实际生产中，钎剂应满足哪些性能要求？1.去膜性能 通过物理化学作用，钎剂应足以溶解或破坏母材和钎料表面的氧化膜。2.润湿和保护性能 钎剂在钎焊温度范围内应该具有表面张力小、粘度低和流动性好的特点，以利于钎剂和液态钎料在母材表面的润湿和铺展；同时，钎剂及其作用产物的密度应小于液态钎料的密度，这样钎剂才能均匀地呈薄层覆盖在钎料和母材的表面，有效地隔绝空气，起到保护作用。3. 熔化性能 钎剂的熔点应低于钎料的熔点，且二者相差不能过大，这样才能保证钎剂在钎料熔化之前有效地发挥作用，去除钎缝间隙和钎料表面的氧化膜，

6、为钎料的润湿铺展准备条件。4.热稳定性能 钎剂在加热过程中应保持其成分和作用稳定不变，不致于发生钎剂组分的分解、蒸发或碳化而丧失其应有的作用。一般要求钎剂具有不小于100的热稳定温度范围。5. 除渣性能 钎剂及其作用产物的密度应小于液态钎料的密度，以利于液态钎料在填缝时将它们从间隙中排出，防止它们滞留在钎缝中形成夹渣。此外，钎剂在钎焊后所形成的残渣应当容易清除。6. 腐蚀性和毒性 钎剂及其残渣不应对母材和钎缝有强烈的腐蚀作用，也不应具有毒性或在使用中析出有害气体。事实上，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存在难以克服的矛盾，通常只能在满足去膜能

7、力要求的前提下依靠工艺措施来防止其腐蚀作用。钎剂的作用钎剂的作用 不同类型的钎剂，具有不同的基体组分。硬钎剂的基体组分多采用热稳定性较好的金属盐或金属盐系统，如：QJ101中的氟硼酸钾(KBF4)，QJ102中的氟化钾 (KF)。 钎剂中基体组分的作用是：使钎剂具有需要的熔点；起到溶解钎剂中其它组分的作用；铺展时形成致密的液膜，覆盖母材和钎料表面，防止空气的氧化作用。 钎焊时大多数都采用常温下是固态，经加热后会 熔化的粉末状钎剂。在钎焊生产中，把钎剂施加到接头上去的主要方法有三种： 用钎料丝随时蘸取填加到接头区； 预先调成糊状， 用钎料丝端部蘸取填加到接头区； 焊前调成糊状，预先刷到钎料丝上。

8、合理地使用钎剂合理地使用钎剂 根据GB/T 62081995钎料型号表示方法的规定，钎料型号由两部分组成，中间用隔线“”分开。第一部分用一个大写英文字母表示钎料的类型。如 “S”表示软钎料； “B”表示硬钎料。钎料的分类钎料的分类 钎料分类及表示方法钎料分类及表示方法牌牌 号号合合 金金 类类 型型HL1（料（料1）HL2（料（料2）HL3（料（料3）HL4（料（料4）HL5（料（料5）HL6（料（料6）HL7（料（料7）CuZn合金合金CuP合金合金Ag基合金基合金A1基合金基合金Zn基、基、Cd基合金基合金SnPb合金合金Ni基合金基合金 1、 钎焊过程中，液态钎料在毛细填缝的同时就与母材

9、发生相互作用，这种相互作用的推动力则来源于钎料与母材间的浓度梯度所造成的扩散。一种作用为母材向液态钎料中的溶解；二是钎料组分向母材中的扩散。 2、冷却，形成钎焊接头。（性能取决于上述作用的结果） 钎料的作用钎料的作用 如何正确选择钎料应从经济角度、使用要求、钎料和母材的相互匹配、钎焊加热等方面进行综合考虑来确定。 从经济角度出发，在能保证钎焊接头质量的前提下，应选用价格便宜的钎料。 从使用要求出发，对钎焊接头强度要求不高的，可以用软钎料钎焊；对钎焊接头强度要求比较高的，则应用硬钎料钎焊。对在低温下工作的软钎料钎焊接头，应使用含锡量低，或添加有防止发生冷脆性元素（如锑）的钎料。钎料的选择钎料的选

10、择选择钎料时必须考虑钎焊温度对母材性能选择钎料时必须考虑钎焊温度对母材性能 的影响。的影响。 对于异种材料的钎焊，应考虑不同材料的热膨胀系数的差别而引起的钎缝开裂等现象。对于陶瓷或硬质合金刀具的钎焊，上述问题尤为突出。应选用熔点低的钎料，对于异种母材，应选用膨胀系数介于两者之间的钎料。 钎焊加热方法也影响钎料的选用。 总之，钎料的选择是一个综合问题，应从经济观点设计要求母材性能及现有的钎焊设备等通盘进行考虑。 1. 母材和钎料的考虑 母材及钎料的种类是选择钎剂首先应当考虑的因素。例如，用锡铅钎料钎焊铜时，可用活性较小的松香钎剂（有机软钎剂），钎焊钢时可用活性较强的氯化锌水溶液（无机软钎剂）；钎

11、焊不锈钢时可选用活性很强的氯化锌盐酸溶液（无机软钎剂）。 2. 钎焊方法的考虑 不同的钎焊方法对钎剂提出了不同的要求。如用电阻钎焊时，钎剂应具有一定的导电性；用浸粘钎焊时，钎剂应去除水分，以免沸腾和爆炸。3. 钎焊温度的考虑 钎焊温度是由母材和钎料决定的，钎剂的熔点应低于钎料的熔点，以使钎料在熔化前便由熔化的钎剂所覆盖，并为钎料的润湿铺展准备条件；为了防止钎剂的蒸发，钎剂的沸点应比钎焊温度高；否则氧化膜去除过早，随后还会重新生成，而钎剂已消耗完，这点对于钎焊时间长、加热速度缓慢的钎焊过程尤为重要。4. 钎缝形状的考虑 对于钎缝形状复杂的钎焊接头，由于钎焊后钎剂及其残渣不容易完全去除，因此应选择