钎焊综合概论

钎焊基本知识概述

1.1 概念

钎焊：利用熔点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。

较之熔焊，钎焊时母材不熔化，仅钎料熔化；

较之压焊，钎焊时不对焊件施加压力。

钎焊形成的焊缝称为钎缝。

钎焊所用的填充金属称为钎料。

钎焊过程：表面清洗好的工件以搭接型式装配在一起，把钎料放在接头间隙附近或接头间隙之间。当工件与钎料被加热到稍高于钎料熔点温度后，钎料熔化（工件未熔化），并借助毛细管作用被吸入和充满固态工件间隙之间，液态钎料与工件金属相互扩散溶解，冷疑后即形成钎焊接头。

1.2 焊接材料

1.2.1 钎料：即钎焊时用做填充金属的材料。

1.2.1.1 对钎料的基本要求：

①低于工件金属的熔点；

②有足够的浸润性（钎料流入间隙的性能）；

③有与工件金属适当的溶解和扩散能力；

④焊接接头应具有一定的机械性能和物理、化学性能。

1.2.1.2

②硬钎料：即熔点高于450 C的钎料，有铝基、铜基、银基、镍基等合金。

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）常用的硬钎料有：铜基钎料、银基钎料（应用最广的一类硬钎料，具有良好的力学性能、导电导热性、耐蚀性。广泛用于钎焊低碳钢、结构钢、不锈钢、铜以及铜合金等）、铝基钎料（主要用于钎焊铝及铝合金）和镍基钎料（主要用于航空航天部门）等。

硬钎焊：指使用硬钎料进行的钎焊。钎焊接头强度较高（大于200Mpa ）。

1.2.1.2 钎料的编号

国标：B （表钎料代号（Braze ））+化学元素符号（表钎料的基本组元）+ 数字（表基本组元的质量分数（%））+ 元素符合（表钎料的其它组元，按含量多少排序，不标含量（最多不超过6 个））--------------- 其它特性标记（表钎料的某些特

性，如“ V”表示真空级钎料，“ R”表示即可作钎料，又可作气焊丝的铜锌含量）。

女口：B （钎料代号）Ag72Cu （银基钎料WAg=72%，并含有铜元素）---V （真空级钎料）

部标：

（1 ）冶金部部标：

“ H1 （表示钎料）+元素符号（表钎料基础组元）+元素符号（表钎料主要组元）+ 数字（表除基础组元外的主要组元的含量）--- 数字（表钎料中除基本、主要组元之外的其它组元的含量）”

如H1SnPb10 枣表示锡铅钎料Wpb=10%

H1AlCu26-4 枣表铝基三元合金钎料Wcu=26% ，其它合金元素为4% （2 ）机械部部标

“HL （表钎料）+数字（表示钎料的化学组成类型宀‘ 1 '表示铜锌合金；

‘ 2'表示铜磷合金；‘ 3'表银合金；‘ 4'表铝合金；‘ 5'表锌合金；‘ 6' 表锡铅合金；‘ 7'表镍基合金）+ 数字+ 数字（表示同一类型钎料中的不同牌号）”

如HL605 ——表第5 号锡铅钎料。

1.2.2 钎焊焊剂钎剂：即钎焊时使用的熔剂。

1.2.2.1 钎剂的作用：

（1）清除母材和钎料表面的氧化物及其它杂质

（2）以液态薄膜的形式覆盖在工件金属和钎料的表面上，隔离空气起保护作用一一保护钎料及焊件不被氧化。

（3）改善液态钎料对工件金属的浸润性，增大钎料的填充能力。

。（2）硬钎剂：

常用的硬钎剂有硼砂、硼酸（活性温度高，均在800 C以上，只能配合铜基钎料使用，去氧化物能力差，不能去除Cr、Si、Al、Ti 等的氧化物）、KBF4 （氟硼酸钾，熔点低，去氧化能力强，是熔点低于750 C银基钎料的适宜钎剂）等。

1.3 接头形式钎焊接头承载能力与接合面大小有关。因此，钎焊接头一般采用搭接接头或套接接头。

设计钎焊接头时，应考虑钎焊件的装配定位和钎料的安置等。装配时，装配间隙要均匀、平整和适当。间隙太小，会影响钎料的渗入与润湿，达不到全部焊合；间隙太大，则浪费钎料，且会降低钎焊接头强度。一般钎焊接头间隙取为0.05〜0.2mm

1.4 加热方式：

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。

烙铁加热温度较低，一般只适于软钎焊。浸渍加热类型有盐浴加热和金属浴加热，本身即提供钎剂或钎料，加热快，接头洁净。

炉中加热：气氛、炉温可控，加热均匀、焊件变形小。浸渍加热和炉中加热均可用于同时焊多件或多条钎缝，特适合于焊接形状复杂且多钎缝的零件。

钎焊的特点及应用特点

（1）钎焊加热温度较低，接头光滑平整，组织和机械性能变化小，变形小，工件尺寸精确。（2）可焊异种金属，也可焊异种材料，且对工件厚度差无严格限制。

（3）有些钎焊方法可同时焊多焊件、多接头，生产率很高。

（4）钎焊设备简单，生产投资费用少。

（5）接头强度低，耐热性差，且焊前清整要求严格，钎料价格较贵。

应用：钎焊不适于一般钢结构和重载、动载机件的焊接。主要用于制造精密仪表、电气零部件、异种金属构件以及复杂薄板结构，如夹层构件、蜂窝结构等，也常用于钎焊各类异线与硬质合金刀具。钎焊时，对被钎接工件接触表面经清洗后，以搭接形式进行装配，把钎料放在接合间隙附近或直接放入接合间隙中。当工件与钎料一起加热到稍高于钎料的熔化温度后，钎料将熔化并浸润焊件表面。液态钎料借助毛细管作用，将沿接缝流动铺展。于是被钎接金属和钎料间进行相互溶解，相互渗透，形成合金层，冷凝后即形成钎接接头。钎焊的特点是接头表面光洁，气密性好，形状和尺寸稳定，焊件的组织和性能变化不大，

可连接相同的或不相同的金属及部分非金属。钎焊时，还可采用对工件整体加热，一次焊完很多条焊缝，提高了生产率。但钎焊接头的强度较低，多采用搭接接头，靠通过增加搭接长度来提高接头强度；另外，钎焊前的准备工作要求较高。目前，钎焊在机械、电机、仪表、无线电等部门都得到了广泛的应用。钎焊的特点是钎料熔化而焊件不熔化。为了使钎接部分连接牢固，增强钎料的附着作用，钎焊时要用钎剂，以便清除钎料和焊件表面的氧化物。硬钎料（如

铜基、银基、铝基、镍基等），具有较高的强度，可以连接承受载荷的零件，应用比较广泛，如硬质合金刀具、自行车车架。较钎料（如锡、铅、铋等），

焊接强度低，主要用于焊接不承受载荷但要求密封性好的焊件，如容器、仪表元件等。