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钎焊方法及工艺ppt课件

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• 塑料的结构是由链状分子构成，或称纤维状分子。与棉花的网状纤维相类似，是无序卷绕状。根据分子链的构造，塑料可分热塑性塑料、弹性塑料(合成橡胶)和热固性塑料(图1)。
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• 在实际中，人们使用的塑料不是纯塑料，而是添加了些辅助材料，如稳定剂、强化剂和着色剂等。由此获得特殊性能和降低成本。
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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。
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(2)钎料与母材的相互作用。这种作用可归为两种：
一种是固态母材向液态钎料的溶解；另一种是液态钎料向母材的扩散。这些相互作用对钎焊接头性能影响很大。
• 1.3钎焊方法分类 • 根据所使用的热源来命名及分类，
见表1。
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• 1.4典型钎焊方法介绍 • 图2 常用钎焊方法
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• 1.6钎焊接头设计 • (1)设计原则： • ①首先考虑接头强度 • ②其次还要考虑组合件的尺寸精度 • 零件的装配定位； • 钎料的安置； • 接头间隙等。
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• 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的合理性。 • 图9列举了一些实例。
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图9 受动载或重载荷接头的合理设计或不合理设计（15）

《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

钎焊第五讲钎剂

检查手段如下：显微镜分析颗粒； DSC分析熔点； XRD衍射分析物相。
氟铝酸钎剂钎剂的作用机理：
氯化物钎剂：覆盖、去膜和界面活化
含SiO2
1. 用湿法合成K3AlF6+KAlF4 2. 制得钎剂在Pt坩埚中重熔 3. 制得钎剂在Al2O3坩埚中重熔 4. 制得钎剂在带釉瓷坩埚中重熔 5. 在制备的KAlO2中混入1%的SiO2
5.2 软钎剂
•有机软钎剂：松香、有机胺和有机卤化物是这类钎剂的基本成分，它们的化学活性较弱，去除氧化物的能力不强，对母材腐蚀十分轻微或几乎没有腐蚀性。
主体组分：松香活性组分：有机胺和有机卤化物
表5.1常用有机软钎剂的组分及适用范围
•无机软钎剂：又腐蚀性钎剂松香、有机胺和有机卤化物是这类钎剂的基本成分，它们的化学活性较弱，去除氧化物的能力不强，对母材腐蚀十分轻微或几乎没有腐蚀性。
絮状物：在配制钎剂或钎焊过程中出现难熔的絮状悬浮物
LiCl-NaCl-KCl覆盖剂体系组成的影响难溶物主要为偏离共晶成分后的初生NaCl或KCl 钎剂组分制备过程及杂质的影响 MCl2+(2-x)OH-=M(OH)2-xClx+(2-x)Cl上式0≤x<2，可进一步失水： 2M(OH)2-xClx=M2O2-xCl2x+(2-x)H2O
氟化物钎剂： K3AlF6+KAlF4作用=覆盖剂和去膜剂； Si或Ge的作用=界面活性剂。
结论：
Si活化作用不可忽略！
•铝钎焊过程中钎剂的界面活性行为
表5.5 常规气体钎剂的种类、组分、钎焊工艺及用途
5.6 氯化物钎剂
•高温铝钎剂的选择
1.钎剂组成：覆盖剂、去膜剂(LiF)和界面活性剂。
覆盖剂作用：维持、条件钎剂熔点

钎焊连接原理PPT课件

也有观点认为，是利用钎剂对铝的电化学腐蚀来剥脱附着在铝上的氧化膜。但在熔融的全氟化物钎剂（K3AlF5-KAlF4）中，一项研究表明铝氧化膜是主要被溶解去掉的。
钎焊过程在钎剂的作用下一旦开始往往在几秒至几
十秒钟内便完成，实际钎焊中钎剂去膜作用宁可认为是
一综合的过程。
24 2021
➢ 对于一些不用钎剂而在空气进行钎焊，往往借钎料中的挥发组元在加热时与表面膜反应将其还原破坏
（7）鉴于钎焊对热源要求较低，工艺过程较为简单，故极易实现生产过程的自动化，保证了焊件有更高的可靠性；
（8）钎焊设备简单，生产投资费用少；为此，钎焊工艺技术在材料连接的工程实际中得到了越来越广泛的应用。
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但是，钎焊也有它本身的缺点：钎焊接头强度比较低、耐热能力比较差，由于母材与钎料成分相差较大而引起的电化学腐蚀致使耐蚀力较差及对装配要求比较高等。
11 2021
➢ 当cosθ为正值时，即0°＜θ＜90°，这时液体能润湿固体；
➢ 当cosθ为负值时，即90°＜θ＜180°，这时可认为液体不能润湿固体。
➢ θ=0表示液体完全润湿固体；θ=180°表示完全不润湿。钎焊时，钎料的润湿角应小于20°。
上述液体与固体相互润湿的前提是他们之间无化学
反应发生。液体钎料对固态金属的润湿程度可由润湿角
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（4）钎剂去除表面膜的机制
在较高温度下钎焊铜合金或铁合金时，选用钎剂的主要成分是B2O3，又称硼酸酐。熔融态的硼酸酐对过渡金属的氧化物有很大的溶解度。例如在钎焊铜及其合金时，表面膜与硼酸配或硼砂产生下列反应：
CuO + 2H2BO3 = Cu(BO2)2 + 3H2O CuO + B2O3 = Cu(BO2)2 CuO + Na2B4O7 = Cu(BO2)2 +Na2B2O4

第2章--钎焊原理PPT课件

3、钎剂的影响
4、母材表面粗糙度的影响（当钎料与母材的相互作用弱时，影响大，作用大时，影响小）
5、温度的影响（液体的表面张力随着温度升高而降低）
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5
§2.2 液态钎料的填缝
§2.2.1 液态钎料在垂直放置的平行间隙中的填缝
当将两互相平行的金属板垂直插入液态钎料中时,假设平行金属板无限大,钎料量无限多,由于存在毛细作用,如果钎料可以润湿金属板, 则会出现图(a)所示的情形,否则,则会出现图 (b)的情形。
钎焊区的低氧分压外，还与氧化膜直接发生作用予
以消除氧化膜。
-
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氧化膜直接发生作用予以消除氧化膜。通常采用氢，也可以使用CO。两者相比
，氢活泼得多。
MemOn + nH2 = mMe + nH2O Kp与氢中水蒸气含量有关。
露点—气体所含水蒸气开始凝聚成水的温度。气体中水蒸气含量越少，则它的露点温度越低。
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4. 氧化膜为母材所溶解；如TiO2在高于700℃溶
入Ti中。
5. 被母材合金元素还原去除；如Mg还原Al2O3。
6. 液态钎料的吸附作用使氧化膜强度下降，破
碎弥散并溶入钎料中。可能是上述作用的相互补充
。氧化物的挥发可能性较大。真空比中性气氛有较
好的去膜作用。
3 活性气体
活性气体介质除能防止母材和钎料氧化及保证
-
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2 真空
粗真空 101kPa～1.33kPa
(760～10Torr)
低真空 1.33kPa～133mPa
（10～10-3Torr)
高真空 133mPa～133×10-5mPa
(10-3～10-8Torr)
超高真空 133×10-5mPa以下

钎焊方法及工艺课件

• 由于分子结构不同，其材料的强度性能也不同。
图2 热塑性塑料的构造
• 热塑性塑料温度升高时开始变软，温度降低时恢复原有状态，等温度达到热塑性温度后，则可以进行焊接。这就是说，纤维状分子在力的作用下产生运动，使材料发生形变成为可能。冷却后，热塑性塑料就凝固成新的形状。然而，如果对他重新进行加热，则具有重新恢复原来形状的趋势(恢复能力)。
(2)钎料与母材的相互作用。这种作用可归为两种：
一种是固态母材向液态钎料的溶解；另一种是液态钎料向母材的扩散。这些相互作用对钎焊接头性能影响很大。
• 1.3钎焊方法分类 • 根据所使用的热源来命名及分类，
见表1。
• 1.4典型钎焊方法介绍 • 图2 常用钎焊方法
• 1.6钎焊接头设计 • (1)设计原则： • ①首先考虑接头强度 • ②其次还要考虑组合件的尺寸精度 • 零件的装配定位； • 钎料的安置； • 接头间隙等。
• ②选择钎料时，应考虑钎料与母材的相互作用。
• ③选择钎料时还应考虑钎焊加热温度的影响。 • ④钎焊加热方法对钎料选择也有一定的影响。 • ⑤从经济观点出发，
• 4、钎焊的质量控制
• 与熔化焊的质量控制一样，钎焊的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的
标准和规程，包括钎焊接头的检验，钎焊的工艺评
1、钎焊方法及工艺
IWE-3/1.22-23
• 1.1 钎焊
• 钎焊与熔化焊不同，它是采用液相线温度比母材固相线温度低的金属材料作钎料，将母材和钎料加热到钎料熔化，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材溶解和扩散而实现连接母材的方法。
• 钎焊是一种用于材料连接或材料涂层的热连接方法，在连接处是通过钎料的熔化或接触而的扩散作用实现焊接，母材没有达到熔化温度。

钎焊及扩散焊PPT课件

1、对钎剂的基本要求 ①足够之溶解或破坏表面氧化膜能力； ②钎焊温度范围内表面张力小、粘度低、流动性好、密度低； ③熔点低于钎料合适温度； ④成分及作用稳定（稳定温度≥100℃）； ⑤产物密度低、易排除； ⑥ 无强烈腐蚀作用、无毒性。
-
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钎剂
钎剂的作用与性能要求： 1）去除氧化膜，为
润湿、铺展创造条件； 2）液态钎剂覆盖母
溶体化合物共晶体-
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钎焊过程的分解
-
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第3章钎料与钎剂
钎料：能与母材金属无限固溶的合金元素可显著减小界面张力，从而使钎料的润湿性得到明显的提高，比与母材金属形成金属间化合物的合金元素好。
钎料的分类与编号钎料可按下列三种方法进行分类。按熔点：熔点在450℃以下的称为软钎料，高于450℃的称为硬钎料（难熔钎料），高于950℃的称高温钎料。按化学成：不论软硬，根据组成钎料的主要金属元素，相应称为×基钎料，如Ni基钎料等。按钎焊工艺性能：自钎性钎料、真空钎料、复合钎料。钎料按供货要求可制成带、丝、铸条、非晶态箔材、普通箔材、粉末、环状、膏状、含钎剂芯管材（丝材）、药皮钎料、胶带状钎料等。
⑤钎剂——适当的钎剂有良好作用。
-
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2.2钎料与母材的相互作用
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
钎料与母材的相互作用可以形成下列组织：固
②反应钎剂以Zn、Sn等重金属氯化物及提高活性的K、Na、Li的卤化物组成。
铝用软钎剂在钎焊时均放出有害气体，应注意通风。

钎焊方法PPT课件

NaCl 30 22 22 22.5 -
成分％
CaCl2 BaCl2
-
65
48
30
-
48
50
50
77.5 -
-
100
Tm /℃ KCl
TB /℃
5 510 570~900
- 435 485~900
30 550 605~900
0 595 655~900
- 635 665~1300
- 962 1000~1300 第16页/共30页
I 4.44B S f W 1012 (A) Z
由于感应电流具有集肤效应，即焊件表面的感应电流强度大，而内部较小。这样，焊件内部的加热只能靠表面向内部的热传导来实现，从而造成了焊件上温度的不均匀，而且频率越高，电流强度的分布越不均匀。
所以，对于感应钎焊，选用过高的频率并不利，一般钎焊时频率为500kHz左右。
第10页/共30页
• 钎剂：膏状或液态
• 钎料：箔状、丝状、粉未状、膏状、或在焊件上预镀钎料层。
• 特点：加热迅速，氧化少，主要钎焊较小工件
感应钎焊时常使用一些辅助夹具来夹持和定位焊件，这对于提高生产率和保证钎焊质量有重要作用。感应钎焊的操作简单，易于实现自动化，且钎焊第质11页量/共也30页易于保证。
•
烙铁钎焊
•
火焰钎焊
•
电阻钎焊
•
感应钎焊
•
浸沾钎焊
•
炉中钎焊扩散钎焊
•
其它钎焊方法
第1页/共30页
4.1 烙铁钎焊(iron soldering)
利用烙铁头部积聚的热量来实现钎焊加热。特点：
温度低应用范围：

钎焊工艺介绍 PPT

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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)

钎焊基础知识 ppt课件

等，以及对工件表面进行镀覆处理； 3）用平夹具、点焊、铆焊或其它形式对工件进行装配
定位； 4）放置钎料； 5）选择合适的钎剂； 6）确定焊接参数，主要是焊接温度和焊接时间； 7）进行加热焊接； 8）焊后清理（用机械或化学法去残渣）； 9）对钎缝进行质量检验。
五.钎焊接头的基本形式
钎焊接头的形式较多，但是常使用的有搭接、对接、斜接及T形接等四种基本形式。
一.焊接的种类
随着科学技技术的发展，焊接方法和焊接技术也得到了快速的发展，焊接方法有：手工电弧焊、气体保护焊、摩擦焊、超声波焊、等离子弧焊、激光焊、电子束焊、钎焊、电阻焊、扩散焊、爆炸焊、电渣焊等；我们公司采用的焊接方法有：手工电弧焊、气体保护焊、钎焊和电阻焊，而触头系统加工大多采用钎焊方法。
三.钎焊的类别
1）按照热源和加热方法不同分为：火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、电阻钎焊、烙铁钎焊、浸渍钎焊、超声波钎焊、激光钎焊和气相钎焊等。
2）按照钎焊温度高低分为：高温钎焊、中温钎焊和低温钎焊，加热温度高于800度的称为高温钎焊，
加热温度在550～800度之间的称为中温钎焊，低于550 度的称为低温钎焊。
棒、片、粉状、膏状等） 7）具有良好的润湿性，能充分填满钎缝间隙； 8）具有安全性，无毒，少用重金属物质。
七.钎料及其种类
按熔点的高低，钎料可分为软钎料和硬钎料。通常把熔点低于450度的钎料称为易熔钎料，俗称软钎料，熔点高于450度的钎料称为难熔钎料，俗称硬钎料。
软钎料有锡铅、铅基、镉基等合金；软钎料主要用于焊接受力不大和工作温度较低的工件，常用的且应用最广的软钎料是锡铅钎料。
七.钎料及其种类
钎料是形成钎料接头的填充金属。工件依靠熔化的钎料连接起来，钎料自身的性能及与母材间的相互作用，在很大程度上决定了钎料接头的性能。钎料应满足下列要求：

硬质合金钎焊PPT课件

硬质合金钎焊材料的制备方法
粉末冶金法
将金属粉末和碳化物粉末混合、压制、烧结，制成硬质合金材料。此方法制备的硬质合金具有较高的致密度和性能稳定性。
溶胶凝胶法
通过溶胶凝胶反应制备硬质合金材料，具有制备温度低、材料纯度高、粒度细等特点。此方法制备的硬质合金适用于制备高性能的超细和纳米级硬质合金材料。
具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性和良好的高温性能，广泛应用于切削工具、耐磨零件和刀具等领域。
钎焊的定义与特性
钎焊定义
钎焊是一种通过液态钎料在加热条件下润湿、铺展和流淌，将两个或多个金属连接起来的工艺方法。
钎焊特性
钎焊具有加热时间短、工件变形小、接头强度高、密封性好等优点，广泛应用于电子、航空航天、汽车、家用电器等领域。
02
硬质合金钎焊材料
硬质合金钎焊材料种类
钨钴类硬质合金
以碳化钨和钴为基体，硬度高、耐磨性好，常用作切削化钨、碳化钛和钴为基体，具有较高的韧性和抗热性，常用于加工铸铁、高温合金等难加工材料。
钨钛钽类硬质合金
以碳化钨、碳化钛、碳化钽和钴为基体，具有极高的硬度和耐磨性，常用于加工硬质合金、陶瓷等超硬材料。
03
硬质合金钎焊工艺
硬质合金钎焊工艺流程
涂敷钎剂
在工件表面均匀涂敷适量的钎剂。
加热过程
将工件加热至钎焊温度，确保钎料熔化并与母材充分润湿。
准备阶段
清理工件表面，确保无杂质和污染物。
放置钎料
将硬质合金钎料放置在工件相应的位置。
冷却与清理
待钎料冷却凝固后，去除多余钎料和钎剂，完成焊接。
硬质合金钎焊工艺参数
母材开裂
钎料不润湿
可能是由于加热不均或冷却过快导致的。解决方案是优化加热和冷却过程，确保温度均匀且缓慢冷却。