钎料

HL1 HL2 HL3 HL4
铜锌合金 铜磷合金 银合金 铝合金
三、常见钎料介绍-锡基钎料


锡基钎料中的锡铅钎料-最 常用的软钎料 Sn-Pb状态图,如图2所示; Sn-Pb的机械性能和物理性 能见图3所示
ห้องสมุดไป่ตู้
图2 Sn-Pb状态图 图3 Sn-Pb的机械性能和物理性能 •所以 可以根据不同的要求,选择钎料的成分
三、常见钎料介绍-银基钎料
3)银铜锌镉钎料 (1)银铜锌钎料最低熔点在720℃,加入镉可进一步降低熔点,改 善润湿性,又能保证钎料具有较高的塑性;这类钎料含银量 40%~50%,含(Zn+Cd)%低于40%,避免产生脆性相. (2) BAg40CuZnCd钎料是银钎料熔点最低的.越来越多的取代银 铜锌钎料. (3) BAg40CuZnCdNi钎料含镍,Ni的加入提高润湿性和抗腐蚀性. 4)银铜锌锡钎料 用锡代替镉:镉为有害元素,且蒸气压很高易挥发.锡的 含量不宜过多,以免塑性下降. 5)电真空银钎料 除满足一般要求外,还要保证钎料不含蒸气压高的元素, 如P,Cd,Zn,Li等
图4锡铅钎料的 抗拉强度与温度的关系
三、常见钎料介绍-铅基钎料



纯铅不宜用作钎料，因为它不能很好的润湿铜，铁，铝， 镍等常用金属。 通常用的铅基钎料要在铅中添加银，锡，镉，锌等合金元 素。 1）加银能使钎料能润湿铜及铜合金，并降低熔化温度； 2）为了改善润湿性和填缝能力，可以再添加锡；





2、钎料的编号 1986年国家规定的钎料牌号编号方法 例: B Ag72Cu - V 当钎料标记其它内容时,以间隔符 号”-”; 第3部分:V表示’真空级钎料;R表示 既可用作钎料,又可用作气焊丝的铜 锌合金; 第2部分:钎料的主要组元的一组元素 符号,第一个元素符号Ag表示钎料的 基础组元,72表示Ag的质量百分含量, 其余组元元素符号按含量多少的顺序 排列,不标其含量; 第1部分:钎料的代号,用B表示;
三、常见钎料介绍-自钎剂钎料
为了进一步的提高钎料的自钎剂能力,可 同时加入Li和B,生成的Li2O和B2O3之间可形成 一系列复合化合物,熔点都低于钎焊的温度,且 能迅速溶解各种氧化物,并覆盖在金属表面起 保护作用;只是含B2O3高时,黏度比较大,阻碍钎 料的铺展.
三、常见钎料介绍-锰基钎料

3）耐热性比锡钎钎料好，工作温度不超过150 ℃； 4）焊接的铜和黄铜在潮湿的环境中耐腐蚀性较差；必须 涂敷防潮涂料保护； 5）铅基钎料的成分和性能；
三、常见钎料介绍-镉基钎料



镉基钎料是软钎料中耐热性最好的一种,工作温度可达250℃。 1）国产镉基钎料的成分和性能。 2）Ag的加入能使镉合金的熔点迅速上升，Ag 的含量尽量控制 在5%以内。 3）HL503抗拉强度和延伸率与温度的关系，见图5所示。 4）加如锌可以减轻钎料在 熔化状态下的氧化和降低 熔点。 5）镉基钎料钎焊铜时，加 热温度过高或时间过长， 钎缝界面上将生成脆性铜 镉化合物，降低接头性能。 图5 HL503抗拉强度和延伸率与 温度的关系

三、常见钎料介绍-铜基钎料
1)纯铜钎料 铜的熔点1083℃.钎焊温度取1100℃~1150℃;为防止氧化, 应使用还原性气氛,惰性气氛和真空条件;流动性和填缝能 力很好,对零件的加工和装配有严格要求. 2)铜锌钎料 加入锌降低铜的熔点,铜 锌合金的状态图如图6所示. 合金组织可出现αβγ 等相;α相为塑性良好的固溶 体; β是强度高,塑性低的化 合物相; γ是极脆的Cu2Zn3 化合物相,因此锌的含量不能 图6铜锌合金状态图 太高.
三、常见钎料介绍-银基钎料



银基钎料---应用最广的硬钎料 优点:熔点不很高;能润湿很多金属;具有良好的强度,塑性, 导热性,导电性和耐各种介质腐蚀的性能. 1)银锰钎料 BAg85Mn熔点960~971 ℃;Mn能改善银对钢的润湿性;Mn 在Ag中固溶提高强度,尤其是高温强度;可焊接在427 ℃温度 下工作的工件. 缺点:钎焊不锈钢时有间隙腐蚀倾向 间隙腐蚀:指接头在潮湿条件下工作时,由于母材同钎料 电极电位的差异,引起电化学腐蚀,使钎料和不锈钢脱开. 2)银铜锌钎料 加入铜,降低银的熔点;加入锌,可进一步降低银铜合金 的熔点;但是锌的含量不宜超过35%,因为锌过多会生成一些 脆性相.
二、钎料的分类和编号
1、钎料的分类 1）钎料一般按熔点的高低分为两类： 软钎料(熔点小于450度)；硬钎料(熔点高于450度); 注：450度分界线是人为划定的，所以易熔与难熔，软和硬都 是相对的。 2）根据钎料的主要元素把软钎料和硬钎料可以分为各种基的 材料。 如软钎料又可以分为 铋基、铟基、锡基、铅基、 镉基、锌基等类钎料；硬 钎料又可分为铝基、银基、 铜基、锰基、镍基等类钎 料。各种钎料的熔点见右 图1：各种钎料的熔点范围 图。
车辆工程系
材料教研室：陈银银
钎料
一、对钎料的基本要求 二、钎料的分类和编号 三、常见钎料介绍 四、钎料的选择
一、对钎料的基本要求
钎焊时，焊件是依靠熔化的钎料凝固后连接起来 的，因此，钎焊接头的质量在很大程度上取决于钎料。 为了满足工艺要求和获得高质量的钎焊接头，钎料应 满足以下五点基本要求： 1、钎料应具有合适的熔点。它的熔点至少应比母材的 熔点低几十度。二者熔点过于接近，会使钎焊过程不 易控制，甚至导致母材晶粒长大，过烧，以及局部熔 化。 2、钎料应具有良好的润湿性，能充分的填满钎缝间隙。

三、常见钎料介绍-铜基钎料


3)铜锗钎料 锗降低铜的熔点.锗的含量低于12%时均为α相固溶体, 塑性较好.且铜锗合金的蒸气压低,主要用于钎焊电真空器件. 4)铜基高温钎料 上述银基和铜基钎料的强度随温度的升高而剧烈下降, 不能满足在较高温度下工作的要求;在铜基钎料中添加Ni,可 以提高钎料的高温强度,但是Ni的加入会使钎料熔点显著提 高,为了降低熔点要加入适量的Si和少量的B.Si和B还能改善 钎料的润湿性和提高钎料在不锈钢表面的铺展能力. 另一种铜基高温钎料是在铜基钎料中添加Mn和Co;添加 Co可以提高Cu,Mn合金的室温和高温强度.适用于钎焊在 538℃以下工作的接头.Mn易氧化和挥发,因此不宜用于火焰 钎焊和真空钎焊,主要采用保护气体炉中钎焊.
三、常见钎料介绍-银基钎料

(1)HLAgCu26-4:强度和塑性好,熔点较低;导电性好,特别 适用于要求导电性高的零件. (2)HLAgCu20-15:强度和塑性好,熔点较低;用于钎焊强度 要求高的黄铜,青铜和钢件. (3)BAg45CuZn:熔点低;含银量少,比较经济;用于要求钎缝 表面粗糙度细,强度高,能承受振动载荷的工件. (4)BAg50CuZn:和BAg45CuZn性能相似,用于需承受多次振 动载荷的工件,如带锯等. (5)BAg25CuZn:熔点稍高,具有良好的润湿性和填缝能力, 用途与BAg45CuZn相似. (6)BAg10CuZn:钎料含银量少,塑性较差,用于钎焊铜及铜 合金. (7)HL316:钎料焊锌量低,适用于炉中钎焊钢和不锈钢.
3、钎料与母材的扩散作用,应保证它们之间形成牢固 的结合。 4、钎料应具有稳定和均匀的成分，尽量减少钎焊过程 中的偏析现象和易挥发元素的损耗等。 5、所得到的接头应能满足产品的技术要求：如机械性 能（常温、高温或低温下的强度、塑性、冲击韧性等） 和物理性能（导电、导热、抗氧化性、抗腐蚀性等） 方面的要求。 此外，也必须考虑钎料的经济性，应尽量少用或不用 稀有金属和贵重金属。
三、常见钎料介绍-铝基钎料





铝基钎料主要用来钎焊铝及铝合金，钎焊其它金属时钎料表 面的氧化物不易去除，同时铝容易和其它金属形成脆性化合 物，影响接头质量。 1）铝基钎料主要以铝硅或铝铜硅共晶为基础 铝虽然可以和很多金属形成共晶，但这些共晶大多数由 于各自的原因，不宜用作钎料。 2）常常要在共晶中要加入一些其它元素组成。 3)应用最广泛的铝基钎料---HL400(铝硅共晶成分):优点:具 有良好的润湿性和流动性;抗腐蚀性好;具有一定的塑性,可 加工成薄片;缺点:熔点较高. 4)火焰钎焊时应用较广泛的铝基钎料---HLAlCu28-6;优点: 熔点较低,操作比较容易;缺点:比较脆;Cu和Al形成CuAl2,使 接头抗腐蚀性降低. 5)HL402:在HL400中添加4%Cu,提高流动性; 6)HL403:在HL402中添加10%Zn,使熔点下降;抗腐蚀性变差, 易产生溶蚀,必须控制加热温度.
二,银基和铜基自钎剂钎料 在保护气氛中钎焊不锈钢时,为了去除不锈钢表 面可能形成的Cr2O3,Al2O3,TiO2等氧化物,常需要使用 自钎剂钎料. Li是比较的自钎剂元素,具有如下特点: 1)Li2O能与许多氧化物形成低熔复合化合物,其熔点低 于钎焊温度; 2)Li2O对水的亲和力极大,它和空气中的水分作用形成 LiOH, LiOH能溶解所有的氧化物,并覆盖在金属表面 起保护作用. 3)Li是表面活性物质,能提高钎料的润湿性,且在银中 的溶解度很大.
三、常见钎料介绍-钎焊铝用软钎料




钎焊铝用软钎料有三类：低温、中温、高温软钎料。 1）低温软钎料（150~260 ℃ ） 主要是在锡或锡铅合金中加入锌，提高钎料同铝的结合 强度。这些钎料熔点低，操作方便，但接头抗腐蚀性能差。 2）中温软钎料（260~370 ℃ ） 主要是锡锌和镉锌系钎料、钎料含锌量比较高，因此熔 点也比较高。用这些钎料焊接的铝接头的抗腐蚀性比低温钎 料好。 3）高温软钎料（370~480 ℃ ） 以锌为基体，加入少量的铝，银，铜等元素。在锌中加 入元素可以降低其熔点。锌铝合金中加入一些银可以提高钎 料的润湿性和抗腐蚀性。这类钎料钎焊接头抗腐蚀性最高。

三、常见钎料介绍-自钎剂钎料
一,铜磷钎料----生产上广泛使用的空气自钎剂钎料 铜中加P的作用:1,显著降低合金的熔点(Cu3P能 给铜磷钎料带来脆性);2,钎焊铜时起自钎剂作用,还 原产物P2O5与氧化铜能形成复合化合物, 钎焊时呈 液态覆盖在母材表面,防止母材氧化.
三、常见钎料介绍-自钎剂钎料
三、常见钎料介绍-锡基钎料


有些锡铅钎料加有少量的锑,目的是减少钎料在液态时的氧化, 提高接头的稳定性。锑的含量一般控制在3%以下，以免发脆。 1）工作温度不超过100℃； 2）锡铅钎料在低温下有冷脆性，固工作温度也不能过低； 因为锡在低温时发生同素异形变化，产生体积膨胀，而脆性
破坏。铅在低温下无脆性， 所以当钎料组织中若以铅固 溶体为主，锡弥散分布时， 冷脆现象不明显。 3）锡铅钎料的抗拉强度与 温度的关系见图4所示
三、常见钎料介绍-自钎剂钎料
自钎剂钎料(定义):自身含有能起到钎剂作用的 微量或一定量元素的钎料.要实现自钎剂作用,有 四点要求: (1)钎料中含有较强的还原剂,钎焊时能还原母材表 面的氧化物. (2)还原剂与氧化物反应后的还原产物熔点低于钎 焊温度;或还原产物与母材表面氧化物形成低熔 点复合化合物. (3)还原产物与所形成的复合化合物黏度要小,能被 液态钎料排开,不影响钎料的铺展. (4)还原剂能溶于钎料,最好还能改善钎料的润湿性.



机械电子工业部钎料牌号编号方法 第一部分:用”HL”表示钎料; 第二部分:即牌号的第1个数字,表示钎料的化学组成类型; 第三部分:第2、第3位数字表示同一类钎料的不同牌号;

例:机械电子工业部牌号:(表2-1;P25) 编号 化学组成类型
编号
HL5 HL6 HL7
化学组成类型
锌合金 锡铅合金 镍合金
冶金工业部钎料牌号编号方法 第一部分:用”HL” 表示钎料; 第二部分:用两个化学元素符号表明钎料的主要组元; 第三部分:用数字标出除去第一个化学元素所表示的 组元外的其它合金元素的质量百分含量;数字之间 用”-”分开;钎料成分复杂时,编号后面的数字序 列也相应增长; 例:HLSnPb10;表示锡铅钎料,含Pb为10%; 例:HLAlCu26-4;表示铝基三元合金钎料,含Cu26%,含 其它合金元素4%;