钎焊复习重点总结

1.钎焊的基本原理
钎焊时采用比母材熔点低的金属材料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点低于母材熔点，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焊件的方法。

2、钎焊街头形成的基本条件是什么？影响钎焊润湿角的因素有哪些？
（1）、液体对固体的润湿以及钎缝间隙的毛细作用；（2）钎料和母材的成分、温度的影响、金属表面氧化物的影响、钎剂的影响、母材表面状态的影响。

3、铅焊接头是怎样形成的，分为几个区域？
形成过程1钎料填满钎缝的过程2钎料同钎焊金属相互作用的过程
扩散区：是钎料组分向钎焊金属扩散形成的。

界面区：是钎焊金属向钎料溶解、冷却后形成的，它可能是固溶体或金属间化合物。

钎缝中心区：由于钎焊金属的溶解和钎料组分的扩散以及结晶时的偏析，其组织也不同于钎料的原始组织。

4、润湿：固体表面与液体接触时，原来的固相-气相界面消失，形成新的固相-液相界面，这种现象叫润湿。

铺展：将某液滴置于固体表面，若液——固系通过液滴和固体界面的变化，能使其自由能降低，则液滴沿固体表面会自动流开铺开，这种现象为铺展。

5、钎焊的技术特点
优点：（1）加热温度较低（2）焊件变形小，尺寸精确高（3）可焊异种金属或材料（4）适合于批量生产，生产率很高（5）可整体加热，用于结构复杂，开敞性差的材料焊件
缺点：（1）接头强度低（2）耐热性差（3）搭接接头，增加了母材消耗和结构重量
总之，钎焊最明显的优点：母材不化钎料化。

钎焊较适宜连接精密、微型、复杂、多钎缝、异类材料的焊件。

6、钎料分类
软钎料：熔点<450℃，易熔钎料，软钎料可分为：Bi、Zn、In、Sn、Pb、Cd基类钎料
硬钎料：熔点>450℃，难熔钎料，硬钎料可分为：Al、Ag、Cu、Mn、Ni基类钎料
纯铜钎料特点：1）熔点:1083℃焊接温度高tB:1100~1150℃晶粒易长大2）必须在保护气氛中钎焊（因为铜易被氧化）3）对钢的润湿性好，要求接头间隙小于0.05mm 4）不可以钎焊铜合金
7、钎料应满足哪些基本条件？什么叫自焊剂钎料，应满足哪些要求？钎焊不锈钢时应采用那种钎料，为什么？
（1）基本条件：钎料应有合适的熔点；具有良好的润湿性，能充分填满焊缝间隙；钎料与母材的扩散作用，应保证它们之间形成牢固的结合；钎料应具有稳定和均匀的成份。

尽量减少钎焊过程中的偏析现象和易挥发元素的损耗；所得到的接头应满足产品的技术要求。

（2）自焊剂钎料是指自身含有能起到钎剂作用的微量或一定量元素的钎料。

要求：钎料内含有较强的还原剂，在钎焊温度下能够还原母材表面的氧化物；还原剂与母材表面氧化物作用后的还原产物，熔点应低于钎焊温度，或者还原产物能与母材表面氧化物形成低熔点的复合化合物；还原产物或所形成的复合化合物的粘度要小，能被液态钎料排开，不妨碍钎料铺展。

（3）钎焊不锈钢时常使用银基材料，由于银基材料熔点不是很高，能润湿很多金属，并且具有良好的强度、塑性、导热性、导电性、和耐各种介质复试的性能。

8、简述钎焊工艺方法原理及特点
烙铁钎焊：用于细小简单或很薄零件的软钎焊。

波峰钎焊：用于大批量印刷电路板和电子元件的组装焊接。

施焊时,250℃左右的熔融焊锡在泵的压力下通过窄缝形成波峰，工件经过波峰实现焊接。

这种方法生产率高，可在流水线上实现自动化生产。

火焰钎焊：用可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源进行焊接。

火焰钎焊设备简单、操作方便，根据工件形状可用多火焰同时加热焊接。

这种方法适用于自行车架、铝水壶嘴等中、小件的焊接。

电阻钎焊：利用电流流过被焊工件时,在钎料与母材界面因接触电阻,产生热量进行局部加热钎料,同时还对待焊接处施加一定的压力,加热快。

适合于物理性能和厚度差异大的焊件，局限是焊件尺寸不能太大。

浸沾钎焊：将工件部分或整体浸入覆盖有钎剂的钎料浴槽或只有熔盐的盐浴槽中加热焊接。

这种方法加热均匀、迅速、温度控制较为准确，适合于大批量生产和大型构件的焊接。

盐浴槽中的盐多由钎剂组成。

焊后工件上常残存大量的钎剂，清洗工作量大。

感应钎焊：利用高频、中频或工频感应电流作为热源的焊接方法。

高频加热适合于焊接薄壁管件。

采用同轴电缆和分合式感应圈可在远离电源的现场进行钎焊，特别适用于某些大型构件，如火箭上需要拆卸的管道接头的焊接。

炉中钎焊：将装配好钎料的工件放在炉中进行加热焊接，常需要加钎剂，也可用还原性气体或惰性气体保护，加热比较均匀。

大批量生产时可采用连续式炉。

真空钎焊：工件加热在真空室内进行，主要用于要求质量高的产品和易氧化材料的焊接。

电弧钎焊：局部加热，温度高，升温快，适合于大尺寸、长焊缝。

激光钎焊：局部加热，温度高，升温快，适合于大尺寸、长焊缝。

9、自钎剂钎料
1）定义：是指既能填充钎缝间隙，又能起钎剂作用的钎料。

2）作用：填缝，去氧化膜
3）要求：（1）强还原剂（2）还原产物熔点低于钎焊温度（3）还原产物粘度低（4）还原剂应能溶于钎料内（5）还原剂最好能降低液态钎料的表面张力，改善钎料的润湿性
如：铜磷钎料中的磷在钎焊过程中能还原氧化铜，还原产物五氧化二磷与氧化铜形成复合化合物，在钎焊温度下呈液态覆盖在母材表面，可防止母材氧化。

10、钎剂的作用，要求及分类
1）作用：（1）清除钎焊金属及金属表面的氧化物，为液态钎料在钎焊金属表面铺展创造必要的条件；（2）以液态薄层覆盖钎焊金属和钎料表面，隔绝空气中的氧对它们的有害作用；（3）起界面活性作用，改善液态钎料对钎焊金属表面的润湿。

2）要求：（1）钎剂应具有溶解或破坏钎焊金属和钎料表面氧化膜的足够能力（2）钎剂的熔点和最低活性温度应低于钎料熔点。

（3）钎剂应具有良好的热稳定性。

（4）在钎焊温度范围内，钎剂应该粘度小、流动性好、能很好地润湿钎焊金属和减小液态钎料的界面的界面张力；钎剂及其作用产物的密度应小于液态钎料的密度。

（5）钎剂及其残渣不应对钎焊金属和钎缝有强烈的腐蚀作用，也不应具有毒性或在使用中析出有害气体。

（6）钎焊后焊剂的残渣应当容易清除。

3）分为：软钎剂、硬钎剂、铝用钎剂、气体钎剂
软钎剂：1）有机软钎剂：特点：弱腐蚀或无腐蚀，活性差，去膜力不强有机酸，有机铵盐，胺和胺类有机物，天然树脂2）无机软钎剂：特点：活性强，去膜力强，残渣有腐蚀性无机酸，无机盐，ZnCl2 注：HF、HCl不单独使用
硬钎剂：硼酸（不单独使用），硼砂（可单独使用）或两者混合物+活性剂。

铝用钎剂：铝用软钎剂（有机软钎剂和反应钎剂）；铝用硬钎剂（氟化物为基；氯化物为基）气体介质去膜：中性气体（去膜力差）；真空（氧化膜不稳定）；活性气体
11、描述并列出各类钎料合金
a.锡基钎料：锡铅钎料是软钎料中应用最广的钎料。

有些锡铅钎料中含有少量锑，用以减少钎料在液态时的氧化，提高接头的热稳定性。

锡铅钎料的工作温度一般不高于100度，此外锡铅钎料在低温下有冷脆性。

b.铅基钎料：纯铅不宜做钎料，因为它不能很好的润湿铜、铁、铝、镍等常用金属。

通用的铅基钎料是在铅中添加银、锡、镉、锌等合金元素组成的。

适用于钎焊铜和铜合金。

c.镉基钎料：是软钎料中耐热性最好的一种，工作温度可达250度。

d.铝基钎料：主要用于钎焊铝及铝合金。

e.银基钎料：是应用最广的一类硬钎料。

熔点不是很高，可以润湿很多金属，并具有良好的强度，塑性，导热性，导电性等性能。

f.铜基钎料：钎焊温度高，需要在还原性气氛、惰性和真空条件下进行。

钎焊时要求接头间隙很小。

g.锰基钎料：当接头温度高于600度时，可采用能承受更高工作温度的锰基钎料。

h.镍基钎料：用于钎焊高温工作的零件。

12、几种钎焊特点及用途
钎焊方法主要特点用途
烙铁钎焊设备简单，灵活性好软钎焊，钎焊小件
火焰钎焊设备简单，灵活性好，温度难以控制钎焊小件
电阻钎焊加热块，生产率高，工件形状受限，温度难
钎焊小件
控制
批量生产
感应钎焊加热块，生产率高，工件形状受限，温度难
控制
浸沾钎焊能控温，材料消耗大批量生产，钎缝多且密
保护气氛炉中钎焊加热均匀，变形小，加热慢，能控温钎大、小件，批量生产
真空炉中钎焊不用钎剂，与保护气氛类似，设备成本高重要工件
13、接头搭接的优缺点，接头长度确定原则
1）优点：搭接接头依靠增大搭接面积，可以在接头强度低于焊接金属强度的条件下达到接头与焊件具有相等的承载能力的要求。

另外，它的装配要求也相对地比较简单。

2）缺点：母材消耗大，结构重量增大，易形成应力集中。

3）原则：母材与接头有相等的承载外力的能力
14、搭接间隙大小对性能的影响
1）间隙影响：（1）毛细填缝（2）钎剂残渣气体的排出（3）母材对钎缝塑性变形的约束作用（4）母材与钎料相互作用
间隙过小时：接头强度的下降往往是由于间隙内的气体，钎焊难以安全排出，或钎料流入困难，在钎缝内造成夹渣或未钎透所致。

间隙过大时：毛细作用减弱，钎料不能填满间隙，钎缝合金易出现柱状铸造组织及枝晶偏析，导致接头强度下降。

2）选择：要求小间隙：（1）钎料流动性好（2）气体介质去膜（3）润湿性好
要求大间隙：（1）流动性差（2）钎料与母材相互作用强（3）钎剂去膜（4）钎料中含有挥发元素（5）结晶温度间隙大
15、对比分析钎焊接头设计与熔焊的不同之处有哪些？
(1)熔焊连接的基本接头型式为对接接头，节省材料，减轻重量。

钎焊连接的基本接头型式
为搭接接头，可以达到在接头与焊件具有相等的承载能力的要求，装配要求也相对地较为简单。

(2)与熔焊接头相比，钎焊接头由于接头形式的特点以及材料的不均一性，使产生应力集中
的几率要大得多，其危害性也严重的多，因此在设计中应给予充分的注意。

16、简述钎剂的组成及作用
钎剂的组成：由钎剂的基体组分，去膜剂和活性剂三类组分组成。

钎剂的作用：a.清除母材和钎料表面的氧化物。

b.隔绝空气而起保护作用。

c.起界面活性的作用，改善液态钎料对母材表面的润湿。

17、焊接前零件的表面制备
1）零件表面的脱脂: (1)有机溶剂的擦洗(2)有机溶剂蒸汽中清洗(3)碱性盐溶液（腐蚀性）(4)电化学脱脂(5)超声波脱脂
2)清除表面氧化物: (1)机械清除 (2)化学侵蚀—酸洗
3)零件表面预镀敷
4）零件表面预镀层
18、零件表面预镀覆种类和作用以及常用的方法有哪些？
1)工艺镀层：改善简化工艺，保护母材不被氧化，镀时金属全部被溶解。

2)阻挡镀层:防止钎料与母材发生有害作用，镀的金属不被钎料溶解，可以润湿
3)钎料镀层：提高钎缝致密性，简化了装配过程（2）方法：电镀、化学镀、浸镀、压镀。

19、钎料放置及原则
1）明置：放在钎缝的外缘。

易发生流失、错位，但操作简单。

适用于薄件，面积小。

暗置：放在钎缝内特定的钎料槽中。

开槽，强度下降，但不易流失。

用于面积大，复杂件。

2）原则（1）利用钎料的重力作用及钎缝间隙的毛细作用，以保证钎料良好的填充间隙（2）留有钎剂气体排出通道（3）放在不易润湿及温度低的零件上（4）保证钎料流程最短（5）钎料固定好，保证不易错位（6）防止钎料对母材溶蚀
20、钎焊的缺陷包括哪些？形成的主要原因是什么？对焊件的性能产生哪些不利的影响？（1）缺陷：气孔、夹渣、未钎透、裂缝和溶蚀等；（2）原因：不致密性：接头间隙过大或过小，装配时零件的歪斜，焊接加热不均匀；钎剂选择不当；钎焊温度不当；钎焊前零件清洗不当；钎剂使用量过多或过少。

裂纹：焊件被刚性固定或钎焊加热不均匀。

溶蚀：母材向钎料过度溶解。

（3）不利影响：不致密性：降低焊件的气密性，水密性，导电能力以及接头的强度；钎焊后要镀银的焊件，在镀银基面上的缺陷会使镀银后的钎缝翻浆，引起镀银表面发霉、腐蚀；对于采用钎剂钎焊的铝件，表面缺陷往往是导致接头腐蚀破坏的主要原因。

裂纹：使金属强度降低，塑性下降，造成脆性破坏。

溶蚀：降低钎焊接头性能。

21、超声波去膜的作用机理是什么？
当超声波作用于固体表面发生空化作用时，空穴闭合所产生的高压以及固体表面处液体的相当大的局部位移，对固体表面产生强大的机械冲击作用。

超声波去除金属表面氧化膜的作用，就是依靠它在液态钎料中的空化作用对母材表面的机械冲击。

22、铝合金钎焊特性分析及钎焊工艺设计，并作具体说明
答：1. 铝与氧的亲和力很强，在空气中易被氧化生成致密而结实的氧化膜；
2.铝合金的导热率和比热大，导热快；
3.铝合金的线膨胀系数大;
4.铝合金的焊接过程中容易形成气孔产生缺陷；
5.在焊接过程中由于焊接热的影响，焊接接头中热影响区会出现软化，降低强度；
6.铝合金的合金元素会发生蒸发和烧损；
7.铝在高温中的强度和塑性比较低；
8.铝合金焊接接头的耐腐蚀性能低于母材；
铝合金焊接时由固态向液态转变时，没有明显的颜色变化，给焊接操作带来困难。

23、铝合金软钎焊产生腐蚀的主要原因是什么？可采取哪些措施加以防止？
（1）钎料与母材的成分截然不同，其电极电位也就不同，在接头中相互接触，如有电解质存在，在钎料——母材界面处，将形成微电池，使接头发生电化学腐蚀，电极电位低的合金作为阳极将被腐蚀掉。

（2）措施：低温软钎料中，加入锌可以提高其抗腐蚀性，使用锌基钎料钎焊时，也能提高铝的抗腐蚀能力；也可以在铝表面预先镀Cu或Ni，再使用锡铅钎料钎焊工艺。

24、钎焊（纯铜）时，（不用钎剂）。

可能为选择题
25、阻流剂：准确而可靠的控制钎料的流动，依附在接头旁零件表面，不被钎料润湿，阻挡钎料流失，焊后要清除掉。

26、溶蚀：母材向钎料“过度”的溶解，致使强度降低的现象。

27、露点：是气体所含水蒸汽开始凝聚成水的温度。

气体中的水蒸汽含量通常以气体的露点温度表示。

气体的水蒸汽含量越少，它的露点越低。

28、钎焊时溶蚀是如何造成的？主要与哪些因素有关？
（1）它是母材向钎料过渡溶解所造成的。

（2）溶蚀首先取决于母材和钎料，也就是母材与钎料相互作用的能力；当母材和钎料确定后，钎料工艺参数（加热温度、保温时间和加热速度等），钎料用量等将对能否发生溶蚀现象有较大的影响。

29、不锈钢钎焊时会出现哪些问题？产生的主要原因是什么？
（1）表面氧化膜复杂：不锈钢除含铁外，还含有铬、镍、锰、钛、钨等元素，其中Cr2O3是比较稳定的氧化物，较难清除。

（2）钎焊加热温度的选择：对非热处理强化的不锈钢，选择的钎焊温度应使晶粒不致猛烈长大。

（3）自裂现象：焊件被刚性固定时，加热不均匀，在应力作用下自裂。

30、何谓材料的冶金钎焊性和材料的工艺钎焊性？试分析铝合金工艺钎焊性较差的原因是什么？
（1）材料是否易与其他金属发生冶金反应，并能为它们润湿且相互形成所要求的金属结合的性能称为材料的冶金钎焊性；对钎焊工艺的适应能力称为材料的工艺钎焊性。

（2）原因：铝对氧的亲和力极大，表面很容易形成一层致密且化学性质稳定、熔点很高的
氧化铝膜，难以去除；用硬钎料钎焊时，钎料的熔点同铝及铝合金的熔点相差不大，所以必须严格控制钎焊温度；用软钎料钎焊时，由于钎料和母材之间电极电位相差悬殊，给钎焊接头的抗腐蚀性能带来不利影响；为清除氧化膜使用的钎剂具有强烈的腐蚀性，如果钎焊后不立即清除干净，接头有很快被腐蚀破坏的危险。