钎焊工艺
钎焊工艺详解
钎焊工艺详解钎焊是一种将两个或多个金属零件连接在一起的焊接方法。
它使用与连接零件相似或与其不同的金属填充材料,通过加热至融化状态,将填充材料与母材结合形成坚固的连接。
本文将详细解释钎焊的工艺步骤、材料选择、设备要求以及一些常见问题和注意事项。
一、工艺步骤1. 准备工作:确认要连接的零件的材料和尺寸,并进行准备工作。
包括清洁焊接表面、切割和形状加工等。
2. 材料选择:根据连接零件的材料,选择合适的填充材料。
填充材料应与母材相容,并具有良好的流动性和可湿润性。
3. 预热:对于某些材料,如铜和镍合金,预热是必需的。
预热可以帮助提高钎焊的质量和连接强度。
4. 焊接操作:将填充材料放置在连接零件之间,并加热至填充材料融化。
填充材料通过液态形态自由流动,填充连接零件之间的间隙。
5. 冷却和清洁:完成钎焊后,待连接部分冷却。
冷却后,清洁焊缝以去除可能存在的残留物和氧化层。
二、材料选择1. 填充材料:填充材料的选择取决于连接零件的材料。
常用的填充材料包括铜、银、镍和钢等。
填充材料的选择应满足连接零件的强度和耐腐蚀性要求。
2. 手工工具:钎焊过程中使用的手工工具通常包括火焰喷枪、钎焊炬、钳子等。
这些工具用于加热和操作填充材料。
3. 保护剂:钎焊过程中,应使用适当的保护剂来防止填充材料和焊缝氧化,提高钎焊质量。
一些常用的保护剂包括流动剂和防氧剂。
三、设备要求1. 焊接设备:钎焊过程通常需要使用焊接设备,如火焰炬焊机、气体焊接机、电子焊接机等。
具体的设备选择取决于连接零件的材料和尺寸。
2. 安全设备:钎焊过程中,应佩戴适当的防护服、保护眼镜和手套等个人防护设备,以确保焊接操作的安全。
四、常见问题与注意事项1. 清洁与预处理:在进行钎焊之前,应确保连接零件的表面清洁,并进行必要的预处理。
不良的预处理可能导致焊接质量下降。
2. 控制焊接温度:钎焊过程中,应严格控制焊接温度,避免过高或过低的温度。
过高的温度可能导致填充材料和母材熔化,过低的温度可能无法实现良好的连接。
钎焊工艺学习总结
钎焊工艺学习总结经过几天对钎焊工艺的原理、类别、常见问题的了解、学习总结,对钎焊工艺有了基本的认知,后面结合实际生产对钎焊工艺做近一步的总结一、钎焊的原理:用溶点较低的金属对相对较高溶点的金属的连接,比母材低的填充金属(称为钎料),经加热熔化后,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,实现连接的焊接方法。
二、钎焊的类别:根据溶点不同分为软钎焊和硬钎焊,1、软钎料:熔点低于450℃的钎料,有锡铅基、铅基(T<150℃,一般用于钎焊铜及铜合金,耐热性好,但耐蚀性较差)、镉基(是软钎料中耐热性最好的一种,T=250℃)等合金。
软钎焊主要用在焊接受力不大或工作温度较低的地方使用。
2、硬钎料:即熔点高于450℃的钎料,硬钎料主要用于焊接受力较大、工作温度较高的工件,如:自行车架、硬质合金刀具、钻探钻头等(主要用于机械零、部件的焊接)。
钎焊的加热方式有烙铁加热、火焰加热、电阻加热、感应加热、浸渍加热和炉中加热等。
我司水壶的不锈钢焊接硬钎料焊接,焊接设备为感应压力式钎焊设备,其原理是用交频电流在钎焊接头产生的感应涡流和电阻热对工作加工感应电流的大小除与工件本身的形状和材质在关,感应焊接采用高频电流。
三、钎焊工艺的控制要点钎焊时,只有熔化的液体钎料很好地润湿母材表面才能填满钎缝。
衡量钎料对母材润湿能力的大小,可用钎料(液相)与母材(固相)相接触时的接触夹角大小来表示。
影响钎料润湿母材的主要因素有:1.钎料和母材的成份若钎料与母材在固态和液态下均不发生物理化学作用,则他们之间的润湿作用就很差,如铅与铁。
若钎料与母材能相互溶解或形成化合物,则认为钎料能较好地润湿母材,例如银对铜。
2.钎焊温度钎焊加热温度的升高,由于钎料表面张力下降等原因会改善钎料对母材的润湿性,但钎焊温度不能过高,否则会造成钎料流失,晶粒长大等缺陷。
3.母材表面氧化物.如果母材金属表面存在氧化物,液态钎料往往会凝聚成球状,不与母材发生润湿,所以,钎焊前必须充分清除氧化物,才能保证良好的润湿作用。
钎焊方法及工艺
• 1.2 钎焊基本原理 • 钎焊的生产过程: 如钎焊前准备、零件装配和 固定、钎焊、钎焊后清理及质量检验等。 • 其中钎焊过程应包括熔态钎料的填充过程及钎 料与母材的相互作用。 (1)熔态钎料的填充过程: 能实现这一过程的必要条件: 钎料的润湿和毛细作用。 影响钎料润湿作用的主要因素: 钎料和母材组成; 钎焊湿度: 母材表面氧化物;母材表面粗糙度; 钎剂。
• (2)硬钎料 • 硬钎料由于强度高,可用于钎焊受力构件, 应用愈来愈广, • 钎焊钢和铜用的银基钎料和铜基钎料, • 钎焊铝用的铝基钎料等 • 高温场合镍基钎料愈来愈受到人们的重视。
• ①铜基钎料 • 铜基钎料由于其经济性好,在钢、合金钢、 铜和铜合金的钎焊方面获得了广泛的应用。 标准GB64l8-93中将铜基钎粉分为铜,铜锌 和铜磷钎料。 • ②银基钎料 • 银基钎料是应用最广泛的一类硬钎料,由于 熔化温度不很高,能润湿很多金属,并且有 良好的强度、延性、导热性、导电性和抗腐 蚀性。广泛应用于钎焊低碳钢、结构钢、不 锈钢、铜及铜合金、可伐合金、难熔金属等。
• • • • •
2.4典型钎料简介 (1)软钎料(熔点低于450*(2的钎料) ① 锡铅钎料 软钎料中应用最广的一种。 高锡铅合金含Sn6 1.9%时,即形成熔点为183℃的 共晶。 • 纯锡加入铅后强度提高,在共品成份附近时强度和 硬度最高,但导电率则随铅量增大而降低。 • 锡铅合金中有时加入锑,用以减轻钎料在液态时的 氧化程度,并提高接头的热稳定性。含锑一般控制 在3%以下,以免钎料发脆。若加入银可使晶粒细 化并提高耐腐蚀性。 • 锡铅钎料工作温度不能太高,当温度高于100%时; 强度急剧下降,含锡高的锡铅料在低温下有冷脆性。 锡铅焊料已纳入国家(GB3131-88)。
• (3)钎焊接头质量检验 • ①钎焊接头缺陷 a、 填隙不良、部分间隙未被填满; b、 钎缝气孔 ; c、 钎缝夹渣; d、 钎缝开裂 ; e、 母材开裂; f、 钎料流失; g、 母材被溶蚀。 • ②接头检验方法 a、 外观检查; b、 表面缺陷检查; c、 内部缺陷检查:包括X射线和,γ射 线、超声波和致密性检验。
钎焊工艺
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,为防止焊件材料 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。
(2)搭接长度 搭接接头是钎焊常用接头,为了保证钎焊搭接 接头与母材具有相等的承载能力,理论上可按下式 计算搭接长度L
L
b
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。
14种常用钎焊工艺方法与技术规范
14种常用钎焊工艺方法与技术规范钎焊是一种常见的焊接方法,广泛应用于金属制品、航空航天、机械制造、建筑等领域。
下面将介绍14种常用的钎焊工艺方法与技术规范。
1.火焰钎焊:使用氧乙炔火焰进行钎焊,通常用于低温钎焊。
2.电阻钎焊:利用电流通过工件产生热量,将钎料熔化并连接工件。
3.电弧钎焊:利用电焊机产生的电弧将钎料熔化并连接工件。
4.真空钎焊:在低压或真空条件下进行钎焊,避免氧化反应。
5.惰性气体保护钎焊:利用氩气等惰性气体进行保护,防止氧化。
6.爆破钎焊:在钎焊过程中加入定时爆破药剂,提高钎焊质量。
7.块料钎焊:使用金属块料作为钎料,直接加热熔化后连接工件。
8.焊盘钎焊:使用特殊焊盘进行钎焊,保护工件和钎料。
9.超声波钎焊:利用超声波产生的摩擦热进行钎焊。
10.坩埚钎焊:将钎料放入坩埚中进行加热,然后将熔化的钎料倒入连接工件。
11.光束钎焊:利用激光束照射工件进行钎焊。
12.电子束钎焊:利用电子束对工件进行加热和钎焊。
13.感应钎焊:利用感应加热将钎料熔化并连接工件。
14.激光钎焊:利用激光进行钎焊,具有较高的精度和速度。
在进行钎焊时,还需要遵循一些技术规范:1.先清洁工件表面,去除氧化物、油脂等污染物。
2.钎焊前进行预热,提高钎焊质量和连接强度。
3.控制钎焊温度,防止过热或过冷引起焊接质量问题。
4.控制加热时间,避免过长或过短的加热时间影响钎焊质量。
5.控制钎料的使用量,确保钎料能充分填充连接间隙。
6.进行钎焊后,要对焊缝进行清理,去除焊渣和氧化物。
7.钎焊后进行表面处理,提高防腐性和美观度。
8.进行焊接质量检验,确保焊接接头的强度和密封性。
9.钎焊过程中要注意安全,佩戴防护设备,防止伤害。
10.根据具体工件的材料和要求选择合适的钎焊方法和钎料。
总之,钎焊是一种常用的焊接方法,在实际应用中有着广泛的用途。
掌握不同的钎焊工艺方法和遵循相应的技术规范,可以提高钎焊质量,确保焊接接头的强度和密封性。
《钎焊方法及工艺》课件
钎焊的应用领域
总结词
了解钎焊的应用领域可以更好地理解其在工业生产中的重要性和价值。
详细描述
钎焊广泛应用于电子、通信、航空航天、汽车、家电等领域,如电子元件的连接、散热器的制造、飞机发动机的 制造等。通过选择合适的钎焊材料和工艺,可以实现高质量、高效率的焊接连接,提高产品的可靠性和性能。
01
钎焊材料
钎料种类及选择
软钎料
主要用于电子、仪表和家用电器等行业的钎焊,常用的软钎料有锡铅钎料、镉 基钎料、铋基钎料和铜基钎料等。选择软钎料时,需要考虑被连接材料的种类 、钎焊温度和工件的使用环境等因素。
硬钎料
主要用于制造受力较大的机械零件,如汽车和航空航天领域。常用的硬钎料有 铜基钎料、镍基钎料、钴基钎料和铁基钎料等。选择硬钎料时,需要考虑被连 接材料的强度、韧性和耐腐蚀性等因素。
清理残渣
使用工具清理掉残留在工件表面的多 余钎料和杂物。
检验质量
检查焊接接头的外观、致密性和强度 ,确保满足要求。
力学性能测试
对接头进行拉伸、弯曲等试验,以评 估其力学性能。
01
钎焊缺陷及防止措 施
常见的钎焊缺陷
气孔 夹渣 未熔合 裂纹
在钎焊过程中,熔融的液态金属中残存的气体未能完全逸出, 在焊缝中形成气孔。
钎焊技术的未来发展前景
总结词
随着科技的不断发展,钎焊技术的未来发展 前景广阔。
详细描述
未来,随着新材料、新工艺的不断涌现,钎 焊技术将在更广泛的领域得到应用。同时, 随着环保意识的提高,绿色钎焊技术也将成 为未来的发展趋势。此外,智能化、自动化 焊接技术的不断发展,也将为钎焊技术的未
来发展提供有力支持。
防止缺陷产生的措施
气孔
应确保焊接过程中熔池得到良好 的保护,避免空气进入熔池;同 时应清理干净母材或焊丝表面的
钎焊工艺
2、硬钎料 硬钎料由于强度相对较高,可用于钎焊受力 构件。硬钎料包括: • • • • Ag钎料 Cu基钎料 AI基钎料 Mn基钎料 • 其他钎料。包括: ①Ti基钎料 ②Fe基钎料 ③Co基钎料 ④Pt基钎料 ⑤膏状钎料
• • • •
Ni基钎料 Au基钎料 含Pd钎料 真空级钎料
AI基钎料:用于钎焊铝及铝合金 Ag基钎料:综合性能优良,可以钎焊各种金属,是应用最
1、软钎料 • • • • • Sn基及Pb基软钎料:对铜等多种金属均具有良好的润湿 Cd基钎料:主要为镉银合金,耐热性、抗腐蚀性能好。 Zn基钎料 Au基软钎料 其他低熔点软钎料。包括: ①In(铟)基钎料 ②Bi(铋)基钎料 ③Ga(镓)基钎料 无铅软钎料
和铺展能力,在电子工业中应用最广泛。
•
(3)影响钎料润湿作用的因素: ①钎料和母材成分——如二者在液态和固态下均无 物理化学作用,则润湿作用差。如液态钎料与母材相互 溶解或形成化合物,则润湿较好。 可通过第三者的作用来改善润湿作用。 ②钎焊温度——利于润湿。太高,易使钎料流散、 溶蚀或晶粒粗大。
取钎料液相线20~40℃,或者钎料熔点1.05~1.15倍
③表面氧化物——妨碍润湿。
④母材表面状态——粗些好。
⑤钎剂——适当的钎剂有良好作用。
2、钎料与母材的相互作
钎焊时,熔化的钎料在毛细填缝过程中往往还会 与母材发生相互物理化学作用。这些作用可以归结为 两个方面: ⑴母材向钎料的溶解 溶解作用对钎焊的影响: 利——“清理”作用、合金化 弊——化合物(脆)、填缝性变差、熔蚀 ⑵钎料组分向母材的扩散
广的一类硬钎料。
Cu基钎料: 铜钎料:钎焊碳钢、低合金钢。 铜锌钎料:多种钎焊方法焊多种金属。 铜磷钎料:主要用于钎焊铜和铜合金,在电机制造和制冷
钎焊方法及工艺
3、各种材料的钎焊
• (1)材料的钎焊性
• 是指材料对钎焊加工的适应性,即材料在一定 的钎焊条件下获得优质接头的难易程度。
• 1)钎焊性的好坏首先与材料表面形成的氧化 物成分及其去除的难易程度有关。
• 例如铜和铁表面氧化物的稳定性低容易去除, 故钎焊性好;铬的氧化物稳定性高,不易去除, 含铬的金属必须采用活性大的钎剂或纯度高的 还原性气体才能将其除去。铝的氧化物更难去 除,相对来说,铝的钎焊性就差。
• 德国标准DIN53735对此做了规定。在DIN 16776中给出了MFI的分类组别。德国焊接 学会规程2201TI给出了HDPE熔化指数在 005—010时可以焊接,每一种塑料都相对 应一熔化指数(表1)。
2、热塑性塑料的焊接原理
• 每种钎料应具有与母材相关的两个特性:
1)钎料的熔点应低于母材的熔点,
2)钎料在母材上必须浸润,也就是说,钎料 和母材之问的分界面间隙通过扩散实现合 金化。
• 工作温度是指在钎焊位置钎料浸润时的条 件下最低的表面温度。
<450℃
>450℃
>900℃
软钎焊
硬钎焊
高温钎焊
• 焊接与硬钎焊温度分布的比较:
开的孔。钎焊时空气受热膨胀空气有可能阻 碍钎料的填隙,也可能使已填满间隙的钎料 重新排列,见图10。
图l0 开设工艺孔示意图
• ④接头间隙
• 间隙的大小在很大程度上影响钎焊接头强 度和钎缝的致密性。
• 由于钎焊是靠毛细力作用使钎料填满间隙 的。
• 间隙过小,钎料流入困难,在钎缝内形成 夹渣或未钎透,导致接头强度下降:
• 溶解物质的作用也可以使接头表而达到热塑 性状态,从而使焊接成为可能。
• (2)弹性塑料
钎焊工艺
目录一、前言 (2)二、钎焊原理 (2)1、液态钎料的填缝原理 (2)2、钎料与焊件金属的相互作用 (3)三、铜管温度与钎料的关系 (4)四、气体火焰钎焊操作技术 (4)1、焊前清理 (5)2、清洁度检验 (5)3、接头安装 (5)4、安装检验 (5)5、充氮保护 (6)6、冷却作业 (6)7、调节火焰 (7)8、焊炬及焊嘴选择 (9)9、加热 (9)10、加入钎料、钎剂 (10)11、加热保持 (11)12、焊后处理 (11)13、焊后检验 (11)五、常见钎焊缺陷及处理对策 (12)六、补焊的技术要求 (13)七、安全技术 (14)钎焊工艺规程一、前言钎焊是三大焊接方法(熔焊、压焊、钎焊)的一种。
钎焊是采用比焊件金属熔点低的金属钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料、低于焊件熔化温度,利用液态钎料润湿焊件金属,填充接头间隙并与母材金属相互扩散实现连接焊件的一种方法。
钎焊与熔焊相比,有下列优点:a)钎焊时焊件不熔化。
在大多数情况下,钎焊温度比焊件金属熔点低得多,因此,钎焊后工件组织和机械性能变化小,应力及变形小。
b)可以钎焊任意组合的金属材料,可以钎焊金属与非金属。
c)可以一次完成多个零件的钎焊或套叠式、多层式结构焊件的钎焊。
d)可以钎焊极细极薄的零件,也可以钎焊厚薄及粗细差别很大的零件。
e)可以将某些材料的钎焊接头拆开,重复进行钎焊。
钎焊的不足之处是:a)钎焊接头的比强度较熔焊低,因此常用搭接接头型式来提高承载能力。
b)钎焊工件连接表面的清理工件和工件装配质量要求都很高。
钎焊,按所用的热源不同,可分为:火焰钎焊、感应钎焊、烙铁钎焊、电阻钎焊及炉中钎焊等。
空调制冷系统中钎焊采用火焰钎焊的方法,其通用性大、工艺过程较为简单,但火焰钎焊手工操作,加热温度和时间难以把握,因此要求操作人员具备熟练的操作技巧。
本手册主要介绍空调制冷系统生产、安装有关火焰钎焊方面内容。
二、钎焊原理钎焊是利用液态钎料填满钎焊金属结合面的间隙面形成牢固接头的焊接方法,其工艺过程必须具备两个基本条件。
钎焊方法及工艺-PPT
• 2)钎焊性得好坏还表现在钎焊加热温度对工件 材料组织及性能得影响上。
例如,硬铝LYl2得固相线温度相当低,目前还 没有合适得钎料使其在硬钎焊时不发生过烧, 故钎焊性差。
• 3)钎焊性得又一重要标志就是钎料对它得润湿 作用。
• 多数钎料对铜、钢得润湿作用都比较好,对钼、 钨得差。前者钎焊性好,后者钎焊性差。
图6 端面密封接头
图7 管或棒与板得接头形式
图8 线接触钎焊接头
• ②接头与载荷关系问题 、
• 接头设计时应避免在载荷作用下接头处发 生应力集中,另外在受撕裂、冲击、振动等 载荷作用时也应特别注意接头设计头得合理设计或不合理设计(15)
• 塑料就是一种以高分子量合成树脂为主要成份得人 工合成材料(合成树脂就是高分子化合物,也称聚合 物。)
• 生产塑料得原料含有碳,如石油、天然气、木材、 煤、乙烷等,则它属有机化学范畴。在这些物质中 存在不饱合键,如单个分子、单体得乙烯、氯乙烯 等。这些单分子、单体得物质可以通过化学反应形 成多分子(也称大分子)多体物质,如聚乙烯(PE)、聚 氯乙烯(PVC)。由单分子结构得物质(大多为气态或 液态)转变成多分子结构得物质这一过程称为聚合 作用。
• 塑料得结构就是由链状分子构成,或称纤维 状分子。与棉花得网状纤维相类似,就是无 序卷绕状。根据分子链得构造,塑料可分热 塑性塑料、弹性塑料(合成橡胶)与热固性塑 料(图1)。
• 在实际中,人们使用得塑料不就是纯塑料,而就是添 加了些辅助材料,如稳定剂、强化剂与着色剂等。由 此获得特殊性能与降低成本。
• 4、钎焊得质量控制
• 与熔化焊得质量控制一样,钎焊得质量控制越来越被 各个国家所重视,在欧洲已经颁布了许多相关得标准 与规程,包括钎焊接头得检验,钎焊得工艺评定,钎焊 操作人员得培训及考试认证等方面,本节仅将相关标 准及规程列举如下。
《钎焊方法及工艺》
图3 平板钎焊接头形式
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图4 管件钎焊接头形式
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图5 T型和斜角钎焊接头
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图6 端面密封接头
图7 管或棒与板的接头形式
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图8 线接触钎焊接头
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• ②接头与载荷关系问题 . • 接头设计时应避免再载荷作用下接头处发
生应力集中,另外在受撕裂、冲击、振动 等载荷作用时也应特别注意接头设计的合 理性。 • 图9列举了一些实例。
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• (2)硬钎料 • 硬钎料由于强度高,可用于钎焊受力构件,
应用愈来愈广, • 钎焊钢和铜用的银基钎料和铜基钎料, • 钎焊铝用的铝基钎料等 • 高温场合镍基钎料愈来愈受到人们的重视。
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• ①铜基钎料
• 铜基钎料由于其经济性好,在钢、合金钢、 铜和铜合金的钎焊方面获得了广泛的应用。 标准GB64l8-93中将铜基钎粉分为铜,铜锌 和铜磷钎料。
• ②银基钎料
• 银基钎料是应用最广泛的一类硬钎料,由于 熔化温度不很高,能润湿很多金属,并且有 良好的强度、延性、导热性、导电性和抗腐 蚀性。广泛应用于钎焊低碳钢、结构钢、不 锈钢、铜及铜合金、可伐合金、难熔金属等。
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• (3)钎剂 • 钎剂的主要用途:去除母材和液态钎料表
而上的氧化物,保护母材和钎料在加热过 程中不致进一步氧化以及改善钎料对母材 表面的润湿能力。 • 钎剂应具备以下条件: • ①具有足够的去除母材及钎料表面氧化物 的能力; • ②熔化温度及最低活性温度略低于钎料的 熔化温度; • ③在钎焊温度下具备足够的润湿能力。
要求。
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• 2.2钎料的分类 (重点) • 两大类:
软钎料 (易熔钎料,熔点低于450℃); 硬钎料 (难熔钎料,熔点高于450℃) 。 • 软钎料主要包括:
钎焊工艺
钎焊工艺目录一、前言 (3)二、钎焊原理 (5)1、液态钎料的填缝原理 (5)2、钎料与焊件金属的相互作用 (6)三、铜管温度与钎料的关系 (8)四、气体火焰钎焊操作技术 (9)1、焊前清理 (10)2、清洁度检验 (11)3、接头安装 (11)4、安装检验 (12)5、充氮保护 (13)6、冷却作业 (14)7、调节火焰 (15)8、焊炬及焊嘴选择 (18)9、加热 (19)10、加入钎料、钎剂 (21)11、加热保持 (23)12、焊后处理 (23)13、焊后检验 (23)五、常见钎焊缺陷及处理对策 (25)六、补焊的技术要求 (30)七、安全技术 (31)钎焊工艺规程一、钎焊概括钎焊是三大焊接方法(熔焊、压焊、钎焊)的一种。
钎焊是采用比焊件金属熔点低的金属钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料、低于焊件熔化温度,利用液态钎料润湿焊件金属,填充接头间隙并与母材金属相互扩散实现连接焊件的一种方法。
钎焊与熔焊相比,有下列优点:a)钎焊时焊件不熔化。
在大多数情况下,钎焊温度比焊件金属熔点低得多,因此,钎焊后工件组织和机械性能变化小,应力及变形小。
b)可以钎焊任意组合的金属材料,可以钎焊金属与非金属。
c)可以一次完成多个零件的钎焊或套叠式、多层式结构焊件的钎焊。
d)可以钎焊极细极薄的零件,也可以钎焊厚薄及粗细差别很大的零件。
e)可以将某些材料的钎焊接头拆开,重复进行钎焊。
钎焊的不足之处是:a)钎焊接头的比强度较熔焊低,因此常用搭接接头型式来提高承载能力。
b)钎焊工件连接表面的清理工件和工件装配质量要求都很高。
钎焊,按所用的热源不同,可分为:火焰钎焊、感应钎焊、烙铁钎焊、电阻钎焊及炉中钎焊等。
空调制冷系统中管接头钎焊采用火焰钎焊的方法,其通用性大、工艺过程较为简单,但火焰钎焊手工操作,加热温度和时间难以把握,因此要求操作人员具备熟练的操作技巧。
二、钎焊原理钎焊是利用液态钎料填满钎焊金属结合面的间隙面形成牢固接头的焊接方法,其工艺过程必须具备两个基本条件。
钎焊工艺介绍 PPT
钎焊焊料—硬钎料
硬钎料由于强度相对较高,可用于钎焊受力构件。硬钎料包括: AI基钎料:用于钎焊铝及铝合金 Ag基钎料:综合性能优良,可以钎焊各种金属,是应用最广的一类硬钎料。 Cu基钎料:
铜钎料:钎焊碳钢、低合金钢。 铜锌钎料:多种钎焊方法焊多种金属。 铜磷钎料:主要用于钎焊铜和铜合金,在电机制造和制冷设备应用广泛。 Ni基钎料:性能优良,可焊多种金属。
通常可采用钎剂、气体介质、机械方法 和物理方法清除。
钎剂既可以防止工件及钎料氧化,又可 以去除其氧化膜,还可以减小表面张力促进 钎料流动,配合钎焊接头的形成。
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钎焊焊料—钎剂
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钎焊气体介质及其作用
钎焊中使用的中性气体主要是氩,个别情况下也用氮。 氩是惰性气体,主要是起保护作用,没有直接去除氧化膜的能力。有
合件的尺寸精度、零件的装配定位、钎料的安置、钎焊接头的间隙等工艺 问题。
钎焊接头大多采用搭接形式。 在生产实践中,对采用银基、铜基、镍基等强度较高的钎料钎焊接头, 搭接长度通常取为薄件厚度的2~3倍;对用锡铅等软钎料钎焊接头,可取 为薄件厚度的4~5倍,但不希望搭接长度大于15mm。
5、电阻钎焊(resistance brazing) (加热极快,生产率高)
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钎焊方法与工艺
6、感应钎焊(induction brazing)(加热迅速,氧化 少,主要钎焊比较小的工件)
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二、钎焊工艺
钎焊生产工艺包括钎焊前工件表面准备、装配、安置钎料、钎焊、钎 后处理等各工序。
1、钎焊接头设计 设计钎焊接头时,首先应考虑接头的强度,其次还要考虑如何保证组
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钎焊方法与工艺
2、火焰钎焊(torch brazing ; torch soldering)
生产工艺钎焊工艺流程
生产工艺钎焊工艺流程一、概述钎焊是一种热焊接工艺,利用高温熔化的钎料填充焊接件表面,形成涂层或填充物与母材牢固连接的焊接方法。
钎焊工艺具有温度低、变形小、焊接强度高等优点,广泛应用于航空航天、电子、冶金、制造等领域。
本文将介绍钎焊的生产工艺流程,包括前期准备、工艺参数选择、设备调试、工件钎焊等内容。
二、前期准备1. 材料准备在进行钎焊之前,首先需要准备好所需的材料,包括母材、钎料、流量剂等。
母材的选择应符合工程设计要求,并且在钎焊过程中具有良好的热传导性和机械性能。
钎料的选择应根据焊接件的材料和要求进行选择,同时需要保证钎料的成分和熔点符合工艺要求。
流量剂可用于清洁和保护焊缝,减少氧化剂对焊接质量的影响。
2. 清洁工件清洁工件是保证钎焊质量的重要步骤。
在钎焊之前,需要对工件进行清洁处理,去除表面的氧化层、油污和杂质,以保证钎焊时的焊接质量。
3. 设备准备在进行钎焊之前,还需要准备好所需的设备和工具,包括钎焊设备、加热设备、保护气体等。
钎焊设备应具有调节温度、气流和压力的功能,以满足不同工艺要求。
加热设备可采用火焰加热、电阻加热等方式,保护气体可用于防止氧化和污染焊接区域。
三、工艺参数选择1. 焊接材料选择在进行钎焊之前,需要根据工程要求选择合适的钎焊材料,包括钎料和流量剂。
钎料的选择应根据母材的材质和要求进行选择,同时需要考虑钎料的成分、熔点和润湿性。
2. 焊接工艺参数选择钎焊工艺参数的选择对焊接质量起着至关重要的作用。
在选择工艺参数时,需要考虑母材的材质、厚度、形状等因素,同时还需要考虑焊接件的几何形状、尺寸和要求等因素。
常见的工艺参数包括焊接温度、气流速度、保护气体流量等。
3. 焊接方式选择钎焊的方式主要包括手工钎焊、气体焊、电子束焊等。
在选择钎焊方式时,需要根据工程要求和焊接条件进行选择,同时还需要考虑工艺的适用性、生产效率和成本等因素。
四、设备调试1. 钎焊设备调试在进行钎焊之前,需要对钎焊设备进行调试和检验,以保证设备的正常工作和稳定性。
钎焊工艺方法是
钎焊工艺方法是钎焊是一种常用的金属连接工艺方法,主要通过加热和熔化填充材料来连接金属部件。
钎焊工艺方法有多种,下面将对其中几种常用的方法进行介绍。
1.常见的钎焊方法之一是火焰钎焊。
该方法通过火焰将填充材料加热至熔化,并将其涂覆在连接部位上。
然后,使用火焰加热连接部位,使其达到足够的温度,从而使填充材料熔化,并与金属基材形成牢固的连接。
火焰钎焊需要使用氧气和燃气(如乙炔)等燃烧混合物作为热源。
2.另一种常见的钎焊方法是电弧钎焊。
该方法使用电弧产生的高温来将填充材料加热至熔化,并与金属基材连接。
电弧钎焊中,填充材料通常以棒状或丝状的形式使用,并由电弧自动送进连接部位。
电弧钎焊通常需要特殊的钎焊设备,如钎焊机和电弧焊机。
3.焊接材料的选择也是钎焊工艺方法中很重要的一环。
填充材料应具有与金属基材相似的化学成分,以确保在加热和冷却过程中没有大的结构变化。
填充材料通常是金属或合金的形式,如铜合金、银合金和镍合金等。
此外,填充材料还需要具有良好的润湿性,以便在加热过程中能够与金属基材充分接触,并形成良好的连接。
4.预处理是钎焊工艺方法中的另一个重要环节。
在进行钎焊之前,需要对连接部位进行清洁和表面处理,以确保连接的可靠性。
通常需要使用酸性溶液或金属清洁剂将连接部位清洗干净,并去除杂质和氧化物。
此外,还需要进行刮削、打磨或喷砂等操作,以改善接触性能和焊接效果。
5.钎焊过程中的控制也是关键。
温度控制是钎焊过程中的重要要素,过高的温度会导致过度熔化和变形,而过低的温度则无法使填充材料熔化。
此外,还需要控制焊接速度、填充材料的供应量和焊缝的形状等参数,以确保钎焊的质量和可靠性。
总的来说,钎焊工艺方法是一种常用的金属连接方法,通过加热和熔化填充材料来与金属基材连接。
常见的方法包括火焰钎焊和电弧钎焊,而填充材料的选择、预处理和过程控制也是工艺中需要注意的要点。
钎焊广泛应用于汽车制造、电子设备、航空航天和家具制造等领域,具有连接可靠、成本低廉和操作方便等优点。
钎焊生产工艺
钎焊生产工艺钎焊生产工艺包括:钎焊前工件表面准备、装配、安置钎料、钎焊、钎后处理等各工序,每一工序均会影响产品的最终质量。
工件表面准备钎焊前必须仔细地清除上件表面的氧化物、油脂、脏物及油漆等,因为熔化了的钎料不能润湿未经清理的零件表面,也无法填充接头间隙。
有时,为厂改善母材的钎焊性以及提高钎焊接头的抗腐蚀性,钎焊前还必须将零件预先镀覆某种金属层。
(1)清除油污油污可用有机溶剂去除。
常用的有机溶剂有酒精、四氯化碳、汽油、三氯化烯、二氯乙烷及三氯乙烷等。
小批生产时町将零什浸在有机溶剂中清洗干净。
大批生产中应用最广的是在有机溶剂的蒸汽中脱脂。
此外,在热的碱溶液中清洗也可得到满意的效果。
例如钢制零件可浸入70—80℃的10%苛性钠溶液中脱脂,铜和铜合金零件GAGGAGAGGAFFFFAFAF可在50g磷酸三钠,50g碳酸氢纳加1L水的溶液内清洗,溶液温度为60~80°C。
零件的脱脂也可在洗涤剂中进行脱脂后用水仔细清洗。
当零件表面能完全被水润湿时,表明表面油脂已去除干净。
对于形状复杂而数量很大的小零件,也可在专门的槽子中用超声波清洗。
超声波去油效率高。
(2)清除氧化物钎焊前,零件表面的氧化物可用机械方法、化学浸蚀法和电化学浸蚀方法进行。
机械方法清理时可采用锉刀、金属刷、砂纸、砂轮、喷砂等去除零们:表面的氧化膜。
其中锉刀和砂纸清理用于单件生产,清理时形成的沟槽还有利于钎料的润湿和铺展。
批量生产时用砂轮、金属刷、喷砂等方法。
铝和铝合金、钛合金的表面不宜用机械清理法。
化学浸蚀法广泛用于清除零件表面的氧化物,特别是批量生产中,因为他的生产率比较高,但要防止表面的过浸蚀。
适用于不同金属的化学浸蚀液成分列于表1。
对于大批量生产及必须快速清除氧化膜的场合,可采用,电化学浸蚀法(表2)。
GAGGAGAGGAFFFFAFAF表1 化学浸蚀液成分表2 电化学浸蚀GAGGAGAGGAFFFFAFAFGAGGAGAGGAFFFFAFAF化学浸蚀和电化学浸蚀后,还应进行光泽处理或中和处理(表3),随后在冷水或热水中洗净,并加以干燥。
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钎焊工艺目录一、前言 (2)二、钎焊原理 (2)1、液态钎料的填缝原理. (2)2、钎料与焊件金属的相互作用. (3)三、铜管温度与钎料的关系. (4)四、气体火焰钎焊操作技术. (4)1、焊前清理. (5)2、清洁度检验. (5)3、接头安装. (5)4、安装检验. (5)5、充氮保护. (6)6、冷却作业. (6)7、调节火焰. (7)8、焊炬及焊嘴选择. (9)9、加热. (9)10、加入钎料、钎剂. (10)11、加热保持. (11)12、焊后处理. (11)13、焊后检验. (11)五、常见钎焊缺陷及处理对策. (12)六、补焊的技术要求. (13)七、安全技术 (14)钎焊工艺规程、八、亠一、前言钎焊是三大焊接方法(熔焊、压焊、钎焊)的一种。
钎焊是采用比焊件金属熔点低的金属钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料、低于焊件熔化温度,利用液态钎料润湿焊件金属,填充接头间隙并与母材金属相互扩散实现连接焊件的一种方法。
钎焊与熔焊相比,有下列优点:a)钎焊时焊件不熔化。
在大多数情况下,钎焊温度比焊件金属熔点低得多,因此,钎焊后工件组织和机械性能变化小,应力及变形小。
b )可以钎焊任意组合的金属材料,可以钎焊金属与非金属。
c)可以一次完成多个零件的钎焊或套叠式、多层式结构焊件的钎焊。
d)可以钎焊极细极薄的零件,也可以钎焊厚薄及粗细差别很大的零件。
e)可以将某些材料的钎焊接头拆开,重复进行钎焊。
钎焊的不足之处是:a)钎焊接头的比强度较熔焊低,因此常用搭接接头型式来提高承载能力。
b)钎焊工件连接表面的清理工件和工件装配质量要求都很高。
钎焊,按所用的热源不同,可分为:火焰钎焊、感应钎焊、烙铁钎焊、电阻钎焊及炉中钎焊等。
空调制冷系统中钎焊采用火焰钎焊的方法,其通用性大、工艺过程较为简单,但火焰钎焊手工操作,加热温度和时间难以把握,因此要求操作人员具备熟练的操作技巧。
本手册主要介绍空调制冷系统生产、安装有关火焰钎焊方面内容。
二、钎焊原理钎焊是利用液态钎料填满钎焊金属结合面的间隙面形成牢固接头的焊接方法,其工艺过程必须具备两个基本条件。
a)液态钎料能润湿钎焊金属并能致密的填满全部间隙;b)液态钎料与钎焊金属进行必要的物理、化学反应达到良好的金属间结合。
1、液态钎料的填缝原理钎焊时,液态钎料是靠毛细作用在钎缝间流动的,这种液态钎料对母材金属的浸润和附着的能力称之为润湿性。
液态钎料对钎焊金属的润湿性越好,则毛细作用越强,因此填缝会更充分。
影响钎料润湿性的因素有以下方面:1)钎料和焊件金属成分影响若钎料和钎焊金属在液态不互溶和固态不互溶,也不形成化合物,则它们之间的润湿性很差;若能液态互溶、固态互溶或形成化合物,则它们之间的润湿性很好。
2)钎焊温度的影响温度的升高,可明显地改善润湿性。
但温度过高,润湿性太好,会造成钎料流失,还会因过火而产生熔蚀现象。
因此,在钎焊过程中,选择合适的钎焊温度是很重要的。
3)焊件金属表面清洁度金属表面的氧化物及油污等杂质会阻碍钎料与焊件金属的接触,使液态钎料聚成球状而很难铺展,因此,钎焊时必须保证焊件金属接头处表面清洁。
4)焊件金属表面粗糙度通常钎料在粗糙表面的润湿性比光滑面好。
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。
2、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,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。
钎焊金属向钎料的溶解将导致如下后果:改变钎料原来的成分,使钎料合金化,一般来说,可以提高钎缝的强度;钎焊金属溶解过多会使钎料熔点的粘度升高,使填缝能力下降;过度的溶解使表面出现溶蚀的缺陷,严重时出现溶穿。
影响钎焊金属向钎料溶解的因素有:a)钎料的钎焊金属成分的影响凡是钎料在钎焊金属上有好的润湿性,能顺利进行钎焊的情况下,钎焊金属在液态钎料中都会发生一定程度的溶解。
b)温度的影响钎焊温度愈高,则溶解量愈大,溶解速度也愈快。
为了防止钎焊金属溶解过多,钎焊温度不宜过高。
c )保温时间的影响钎焊金属在液态钎料中的扩散速度较快,保温时间长,溶解量大,达到饱和状态后,保温时间增长,溶解量不再增多。
但钎缝圆角处聚集钎料较多,保温时间增长,就使溶解量明显增多,所以钎缝圆角是最容易产生溶蚀的部位。
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。
钎焊接头可粗略地划分为扩散区、界面区和中心区三个部分。
a)纤缝中心区b)界面区c)扩散区主要由钎料组成,也有钎焊金属的溶解。
由钎焊金属向钎料溶解而形成的,成分的组织比较复杂。
主要由钎焊金属组成,也有从钎料扩散来的元素。
铜管温度与钎料的关系1、磷铜钎料在640~810C熔化,银钎料在710~793C熔化,铜管1080 C熔化。
2、铜管的色温标准550 C 暗褐色700~800 C 红色900 C 橙色1000 C 黄色四、气体火焰钎焊操作技术所谓气体火焰钎焊是利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰进行加热的一种钎焊方法。
般情况下,气体火焰钎焊的操作流程如下图所示。
1、焊前清理焊前要清除焊件表面及接合处的油污、氧化物、毛刺及其杂物,保证铜管端部及接合面的清洁与干燥,另外还需要保证钎料的清洁与干燥。
焊件表面的油污可用丙酮、酒精、汽油或三氯已烯等有机溶液清洗,此外热的碱熔液除油污也可以得到很好的效果,对于小型复杂或大批零件可用超声波清洗。
表面氧化物及毛刺可用化学浸湿方法,然后在水中冲洗干净并加以干燥。
对于铜管,必须用去毛刺机去除两端面毛刺,然后用压缩空气(压力p=o.6MPa)对铜管进行吹扫,吹干净铜屑。
2、清洁度检验一般的焊件在焊前已有专门的清洁工序(如酸洗),但仍有可能因处理工序不佳或储存方式不正确而使焊件表面留有油污或水份,因此在接头装配和焊接前仍需要以目视和触摸的方式检验焊件表面的清洁度和干燥度,若发现焊件不干净、潮湿或被氧化,应挑出来重新处理方可焊接。
另外,焊料被污染应放弃使用或清洗后再使用。
钎焊的接头形式有对接、搭接、T 型接、卷边拉及套接等方式,制冷系统所采用的均为套接方式,不得采用其它接头方式。
1)钎焊间隙钎焊接头的安装须保证合适均匀的钎缝间隙,针对所使用的铜磷钎料,要求钎缝间隙(单边)在0.05mm~0.10mm之间。
间隙过大:会破坏毛细作用而影响钎料在钎缝中的均匀铺展,另外,过大的间隙也会在受压或振动下引起焊缝破裂和出现半堵或堵现象;间隙过小:会防碍液态钎料的流入,使钎料不能充满整个钎缝使接头强度下降;钎缝间隙不均匀:会妨碍液态钎料在钎缝中的均匀铺展,从而影响钎焊质量。
2)套接长度对于套接形式的钎焊接头,选择合适的套接长度是相当重要的。
一般铜管的套接长度在5mm-15mm(注:壁厚大于0.6mm直径大于8mmB勺管,其套接长度不应小于8mm);毛细管的套接长度在10mm-15mm若套接管长度过短易使接头强度(主要指疲劳特性和低温性能)不够,更重要的是易出现焊堵现象。
4、安装检验接头安装完毕后,应检验钎焊接头是否的变形、破损及套接长度是否合适,如图所示不良接头应力求避免,若出现不良接头应拆除重新安装后方可焊接。
这里是以铜管的套接为例来说明接头安装检验,铜管与法兰的套接与此相同。
5、充氮保护接头安装经检查正常后开启充氮阀进行充氮保护,以防止铜管内壁受热而被空气氧化,焊前的充氮时间要求应依据具体工序的作业指导书要求, 为保证焊前和焊接后有充足的氮气保护,对充氮要求如下表所示。
一般来说。
预充式(短时置换)停留的时间为3-5秒就需快速焊接。
管径 氮气流量(焊接中) 焊后保持时间 氮气压力(mm) (L/mi n) (S) (MPa)V 10 > 4 > 3 预充式(短时置换) 边充边焊(连续置换)> 10 > 6 > 60.05~0.2 0.05~0.16、冷却作业1) 冷却方法的分类 a ) 浸入式冷却将需要冷却的部品完全浸没在水中进行钎焊的作业方法。
b ) 喷淋式冷却向需要冷却的部品连续地淋水进行钎焊的作业方法。
c ) 湿布式冷却用含水的湿布包裹需要冷却的部品进行钎焊的作业方法。
d ) 非接触式冷却通过连续水流冷却工装外壁,来冷却部品进行钎焊的作业方法。
2) 冷却方法的选择原则确保冷却部品充分冷却,在钎焊的过程中,部品的非耐热部份最高温度不超过120C ;便于操作,不影响钎焊质量和工作效率。
芸匪•项斜H 隙不翡W3)再冷却为了防止钎焊余热使非耐热部品的温度上升,钎焊完成后,必须将钎焊部品浸入水中或淋水进行冷却,使温度降至室温。
7、调节火焰1)焊接气体的组成焊接气体由助燃气体(氧气)和可燃气体(液化石油气---LPG )两部分组成,LPG的主要成分是丙烷(C3H8、丁烷(C4H10及一定量的丙烯(C3H6和丁烷(C4H8等碳氢化合物。
此外为了增加液态钎料润温性及防止铜管外表被氧化,在O2-LPG混合气体中加入了气体助焊剂(其主要成分为硼酸三甲酯,要求含量为55-65%),三种气体混合物燃烧温度可达2400摄氏度。
2)火焰的分类O2-LPG气体火焰可根据氧气与LPG的混合比不同,有三种不同性质的火焰:氧化焰、中性焰和还原焰(亦叫碳化焰),三种火焰。
如图所示。
当O2与LPG的体积比为3.5时为中性焰,小于3.5时为还原焰,大于3.5时则为氧化焰。
匕氧化焰3)火焰调节方法首先打开LPG气阀,点火后调节氧气阀调出明显的碳化焰后再缓慢调大氧气阀直到白色外焰距蓝色2~4mm此时外焰轮廓已模糊,即内焰与焰心将重合,此时的火焰为中性焰,再调大氧气则变为氧化焰,氧化焰的焰心呈白色,其长度随氧气量增大而变短。
焊接铜管时应使用中性焰,尽量避免用氧化焰和碳化焰,气体助焊剂流量大小则需调到外焰呈亮绿色,另外也可依据焊后铜管的颜色来调节气体助焊剂,当焊后铜管有变黑的倾向时,则应调大气体助焊剂的流量,直到焊后铜管呈紫色为止。
焊接时,氧气与LPG的压力选择如下表:&焊炬及焊嘴选择使用通用焊炬进行钎焊时,最好使用多孔喷嘴(通常叫梅花嘴),此时得到的火焰比较分散,温度比较适当,有利于保证均匀加热。
焊炬及焊嘴的选择见下表:1)焊炬的选择)焊嘴的选择以上两表是选择焊炬和焊嘴的一般原则,在实际选择中,还应考虑铜管的壁厚。
也就是说,必须根据铜管的直径和壁厚,综合选择焊炬和焊嘴。
9、加热针对现有的情况,焊接有三种位置:竖直焊、水平焊、倒立焊。