钎焊应用及发展趋势

钎焊应用及发现趋势

班级：090203

姓名：金东旭

学号：20090598

钎焊应用及发展趋势

摘要：钎焊是用比母材熔点低的钎料和焊件一同加热，使钎料熔化(焊件不熔化)后润湿并

填满母材连接的间隙，钎料与母材相互扩散形成牢固连接的方法。也可以说是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙实现连接焊件的方法，包括硬钎焊和软钎焊。本论文介绍了钎焊的定义应用和钎焊的发展趋势。

关键词：钎焊，焊接过程，发展趋势。

一．钎焊的简介：

钎焊是利用熔点比母材（被钎焊材料）熔点低的填充金属（称为钎料或焊料），在

低于母材熔点、高于钎料熔点的温度下，利用液态钎料在母材表面润湿、铺展和在母材间隙中填缝，与母材相互溶解与扩散，而实现零件间的连接的焊接方法。和熔焊比较，钎焊时母材不熔化，仅钎料熔化。

钎焊形成的焊缝称为钎缝。钎焊所用的填充金属称为钎料。

二.钎焊过程

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=0.6MPa）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。

3、接头安装: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8mm的管，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。

6、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120℃;便于操作，不影响钎焊质量和工作效率。

3）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。

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。

8、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。

焊嘴的选择

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。三种施焊方式，加热方法如下图所示，管径大且管壁厚时，加热应近些。为保证接头均匀加热，焊接时使火焰沿铜管长度方向移动，保证杯形口和附近10mm范围内均匀受热，但倒立焊时，下端不宜加热过多，若下端铜管温度太高，则会因重力和铺展作用使液态钎料向下流失。

注意事项：

a）管径较大时应选用大号的焊嘴，反之则用小号的焊嘴；

b）毛细管焊接时应尽可能避免直接对毛细管加热；

c）管壁厚度不同时应着重对厚壁加热；

d）螺纹管钎焊时，加热和保温时间比光铜管的时间要短些，以防钎料流失；

e）先加热插入接头中的铜管，使热量传导至接头内部。

10、加入钎料、钎剂:1）钎料加入方法:当铜管和杯形口被加热到焊接温度时呈暗红色，需从火焰的另一侧加入钎料，如果钎焊黄铜和紫铜，则需先加热钎料，焊前涂覆钎剂后方可焊接。

钎料从火焰的另一侧加入，有三方面的考虑，

其一：防止钎料直接受火焰加热而因温度过高使钎料中的磷被蒸发掉，影响焊接质量；

其二：可检测接头部分是否均匀达到焊接温度；

其三：钎料从低温侧向高温润湿铺展，低温处钎料填缝速度慢，所以让钎料在低温处先熔化、先填缝，而高温侧填缝时间要短些，这样可使钎料不致于在低温处填缝不充分而高温侧填缝过度而流失，也就是使钎料能均匀填缝。

焊接时，可能出现焊料成球状滚落到接合处而不附着于工件表面的现象，可能的原因是：被焊金属未达到焊接温度而焊料已熔化或被焊金属不清洁。