铝及铝合金的钎焊

铝钎料
5.Zn-Al系钎料
该系钎料液相点温度范围382-400℃。Zn-Al共晶钎料 及富Al的亚共晶钎料流动性比Al-Si差的多，此外熔态 时粘度较大，添加w（Be）0.01%-0.06%可以得到改善。
6.Cd-Zn系钎料
该系钎料液相点温度范围265-350℃。本系共晶钎料钎 焊工艺性能和接头强度均属上乘。钎料可以加工成丝。 主成分Cd与母材Al的互溶度极小，Zn的含量又不高， 因此熔蚀易于控制。不足之处在于Cd的毒性和较深的 色泽。
铝及铝合金的硬钎焊
二、钎焊工艺特点
铝及铝合金硬钎焊只能使用铝基钎料进行。它 们的成分可参阅表2-8.由于这些铝基钎料的熔 点接近母材，因此与钎焊其它金属相比，铝
及铝合金硬钎焊时应更严格的控制加热温度。
铝及铝合金的硬钎焊
铝及铝合金硬钎焊目前仍主要用钎剂去膜。一 般使用氯化物为基的钎剂，具体组成见表312。其中QJ201具有较好的活性，能充分去 除氧化膜，保证钎料的铺展，特别适用于火 焰钎焊。炉中钎焊时常用Ф124钎剂。
二、软钎焊的工艺特点
铝及铝合金的软钎焊可以根据具体要求分别 选用低温、中温或高温的铝用软钎料，各类 软钎焊的钎焊特点如表7-2所示。比较而言， 高温的锌基软钎料具有较好的性能。
铝及铝合金的软钎焊
铝及铝合金的软钎焊时常采用钎剂去膜。所 使用的钎剂组成见3-9和3-10。配合钎焊温度 低于275 ℃ 的低温软钎料可使用有机软钎剂。 钎焊温度高于275 ℃ ，既使用中温或高温软 钎料钎焊时，必须使用反应钎剂。
铝及铝合金的硬钎焊
一、铝及铝合金硬钎焊时的钎焊性
铝及铝合金硬钎焊时的钎焊性与其成分、熔化 温度和热处理情况有密切关系。 纯铝和LF21铝锰合金的钎焊性最好，其表面 氧化物可以用钎剂清除。 硬铝的钎焊性很差，主要问题在于出现过烧。 煅铝合金的中LD2的钎焊性比较好它的含镁量 很低，对于钎焊性木有有害作用。 LD6锻铝合金的含镁量也不高，但是过烧敏感 性比LD2合金大得多。
（2）去膜剂常由碱金属和碱土金属的氟化物构成。这主要是F一的 去膜能力较强，并且这种去膜效果主要和F一离子浓度有关，而与
化合物的种类关系不大。但氟化物加入后一般会提高钎剂的熔化温度， 所以需控制比例。
（3）界面活性剂主要是金属离子。从理论上讲，凡电位比铝正的金 属离子都可以作为界面活性剂。钎剂反应时，金属离子被还原沉积
铝钎料
1. Al—Si系钎料
Al一Si系钎料是以Al—Si共晶成分为基的钎料，同时也 包括亚共晶、过共晶及添加元素不高于5％的Al—Si合 金。该系列钎料的钎焊性强度和母材色泽性、镀覆性及 抗腐蚀性能都比较好，是一种较好的钎料。而且该系列 钎料还能进行变质处理，可以大大增加钎料和钎缝的韧 性及折弯性能。现在利用快速凝固技术发展起来一种新 型的Al—si合金钎料，与普通晶态的钎料相比，这种钎 料的液相点约比同成分普通晶态钎料的低3～5℃，润湿 系数提高18％，强度提高28．4％，且其波动小，具有 一定的加工柔性。
铝及铝合金的钎焊
主讲人：陈起文 本组名称： 第二组 学号范围：0840604101--0840604108
概述
铝及铝合金钎焊的特殊性
铝及铝合金与其他金属相比，钎焊较困难，工艺钎焊性 较差，其原因是：
铝及铝合金钎焊的特殊性
应当指出，材料的工艺钎焊性不是 不可以改变的，随着钎焊技术的发展， 新的钎焊方法，钎焊材料的出现，材料 的工艺钎焊性相应的会得到改善。例如， 由于铝真空钎焊工艺的发展，上述分析 中的第一、第四两项因素影响已有淡化。
在铝母材表面上，随之铝溶解进入钎剂成为A13+。这种传质反应将显 此类钎剂以熔融法配制然后粉碎的方法最为理想，这样既能避免成分混 合不均匀又可保证干燥和没有水解。
铝钎剂
二、氟化物基铝用硬钎剂
长期以来，氯化物钎剂一直以其活性好、 能增强钎料的流动性等优点被广泛用于铝及 铝合金的硬钎焊，但是残余钎剂吸潮后形成 的酸液会腐蚀钎缝及钎缝周围的母材，从而 产生翻浆长白毛等现象。同时氯化物基铝用 硬钎剂易吸潮，不但造成保管和使用不便， 其焊后需彻底清除钎剂残渣，也增加了生产 工序和成本，另外清洗后的污水还严重污染 了环境。
铝钎料
2.Al-Si-Cu-Zn系钎料
该系钎料液相点温度范围500-577℃。在Al-Si钎料中 加入Cu后，钎料的流动性显著增强，此三元共晶钎料 由于CuAl2金属间化合物含量很高，因此很脆，只适 用于铸成条使用而难以加工成丝。在Al-Si钎料中加入 Zn后，钎料的润湿性和流动性都加强。随着Zn的浓 度增加，Si的溶解度迅速下降。由于钎料中没有化合 物中生成，其加工性能比Al-Si-Cu系好。
3.Al-Cu-Ag-Zn系钎料
该系钎料液相点温度范围500-577℃。Al-Cu-Ag三元 共晶成分使其色泽与母材Al很接近，钎焊的流动性比 较好，但是比较脆。另一三元系是Al-Cu-Ag-Zn，这 种钎料的色泽也比较接近母材，且加工性能比较好。
铝钎料
4.Al-Ge-Si系钎料
该系钎料液相点温度范围 425-500℃。本系钎料的 基本合金是Al-Ge系。见 右图，为一简单共晶系， 共晶点含w（Ge）55%, 温度423 ℃。次共晶钎料 流动性很好，铺展性极佳， 能沿木材表面大面积流布。 色泽较深是一种缺点。
铝及铝合金的软钎焊
一、铝及铝合金软钎焊时的钎焊性
就软钎焊而言，纯铝（L2-L6）和铝锰 合金（LF21）的钎焊性优良。铝镁合金 的钎焊性与含镁量有关。当用有机软钎 剂钎焊是，随着含镁量的增加Pn-Sn-Zn 低温软钎料的铺展面积急剧减小。铝合 金的含硅量对其钎焊性也有很大的影响
铝及铝合金的软钎焊
7.Sn-Zn系钎料
该系钎料液相点温度范围198-260℃。这个钎料的最大 优点不但工艺性好，而且与母材的色泽几乎一致。
铝钎料
8.Sn-Pn系钎料
该系钎料液相点温度范围183-270℃。也是个共晶系， 共晶点是w（Sn）=61.9%，共晶温度是183 ℃。本 系中各个组成的合金广泛应用于电子工业中钎焊电子 元件。
铝钎剂
软钎剂
铝用软钎剂按钎剂原料种类又可分为无机软钎剂和有 机软钎剂。
一、无机软钎剂
无机软钎剂主要是由ZnCl2、SnCI2、NH4Cl 等几种 盐组成。它们的熔化温度较低，在170℃一200℃之 间，所以适用软钎焊的温度范围。另外在其中也引入 了氟化物作为破膜剂。这类钎剂由于用的是重金属盐， 含量较高，钎焊时易与铝表面反应析出金属而加强了 活性，但与此同时还析出大量的副产物AlF3，混合了 黏度较高的钎剂而呈泡沫状，会弄脏焊点，影响钎焊 工作。另外如果清洗不干净还易引起腐蚀问题。
铝钎剂
二、有机软钎剂
有机软钎剂主要是用三乙醇胺一氟硼酸盐型钎剂，这 种钎剂以三乙醇胺为基体物质，然后将一些氟硼酸盐 如氟硼酸锌、氟硼酸铵、氟硼酸镉中的一种或几种溶 解在有机胺溶剂中制成溶液。
去膜主要是氟硼酸盐组份在钎焊温度下发生分解产 生的氟化物的作用，其中重金属氟硼酸盐可析出沉淀 金属以改善钎料在铝表面的润湿作用。而三乙醇胺在 较高温度下可以溶解氧化铝膜，但过程非常缓慢。主 要作用在于对氟硼酸盐的强烈去膜作用起缓冲作用， 另外也促使重金属颗粒细化、均匀地在铝表面析出致 密镀层，从而有利于钎料润湿铺展。此类钎剂现广泛 应用于钎焊白炽灯的铝灯座。
9.Pb-Bi系钎料
该系钎料液相点温度范围124-200℃。无论是Pb或是 Bi和Al结合能力都极弱。此钎料一个难以克服的缺陷 是色泽过于晦暗。
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铝钎剂
硬钎剂
按基体组成分为氯化物基硬钎剂和氟化物基硬钎剂两种。
一、氯化物基铝用硬钎剂
（1） 氯化物基铝用硬钎剂一般由基质、去膜剂、界面活性剂三部分组
成。 基质是由碱金属或者碱土金属的氯化物混合组成，它们化学性质 稳定，和铝基本不发生化学反应，它控制着钎剂的熔化温度并和钎料的 熔点相匹配，另外还是钎剂中其它成分的溶剂。