钎焊工艺培训

钎焊合金相图
铝合金
主要铝合金化学成份
铝合金
铝合金
热交换器各部件材料
主要部件 主片/集流管/ 管板 扁管 翅片
接头或支架 侧板
水箱
4343/3003/ 7072 4343/3003/ 7072 3003
4343/3003
冷凝器
蒸发器
暧风机
4343/3003或 4045/3003
4343/3003/434 4343/3003/7 3或4343/3003 072或
4343/3003
3102/1100
4343/3003/43 43
G77或6063或 是3003 3003
3102/1100(ML M) 3003或 4343/3003/434 3
4343/3003或 3003
4343/3003/7 072
3003
铝的钎焊特点
钎焊工艺
➢采用铝硅合金为钎焊 ➢氟铝酸钾为钎剂 ➢属硬钎焊(钎焊温度远大于450度) ➢ 钎焊温度比母材熔点只低30度左右，甚至更低。
➢ 其特点是：①钎焊是母材不熔化，而只是钎焊熔化；
②钎剂的熔点＜钎料的熔点＜母材熔点
③钎来自百度文库化学成份和性能与母材差别较大
④熔化的钎料是依靠润湿和毛细作用吸入并
保持在
母材间隙内
⑤靠液态钎焊与固态母材的相互扩散形成冶 金合金
➢ 钎焊过程：钎剂熔化作用→钎料熔化→相互作用→冷却 凝固
钎焊原理2 钎料的润湿和铺展
在母材表面上 不铺展，流动 性和润湿性差
钎焊原理
在母材表面上 铺展面积大， 流动性和润湿 性好
润湿性的意义 润湿性越好，钎焊性 就越好。表面张力是 影响润湿性的主要原 因。改变张力就能改 变润湿性，从而改变 钎焊性
钎料润湿性评定 ➢ 相同体积的钎料放在
条件相同的母材上， 且温度和保持时间相 同，熔化后钎焊铺展 面积越大，润湿性越 好。
温度区间窄，易造成过烧。
➢零件加工精度和装配间隙要求高
历史回顾
钎焊工艺
➢20世纪70年代前，采用氯化物钎焊。 ①钎焊后残余的氯化物腐蚀性强 ②需增加钎焊后清洗氯化物工序 ③不环保 ④采用火焰焊或盐浴焊接工艺只能钎焊简单结构 ⑤采用炉子钎焊，对炉膛腐蚀性强 ⑥钎剂用量为：150-300克/米2 ⑦优点:可焊接高镁合金
为10% 如集流管/铝箔/扁管上
铝合金
合金 AA-4343 AA4045
Si含量 7.5%
10%
AA4047
12%
固相熔 577 点
577
577
液相熔 613 点
591
582
推荐钎 593-621 588-604 582-604 焊温度
4343：用于炉中钎焊 4045：用于炉中钎焊 4047：火焰钎焊(极少用于炉内焊)
历史回顾
钎焊工艺
➢ 20世纪70年代未，无腐蚀的氟铝酸钾钎剂被研发出来， 并被注册为NOCOLOK，现绝大部份采用该工艺。 以铝硅合金作为钎料。 ①该工艺消除了氯化物钎焊后残余物的清除必要性 ②对钎焊炉的腐蚀风险基本消除 ③相对于真空钎焊，其加工和装配精度、气氛、洁净度要求 有 所降低
④该焊剂钎焊后对芯子有保护作用 ⑤适应大规模批量生产
铝合金
合金的选择/材料发展/带来的好处
材料选择 ➢钎焊工艺 ➢部件结构 ➢材料强度 ➢成形性能 ➢钎焊效果 ➢抗腐蚀性 ➢成本消耗
材料发展 ➢FA6815 ➢FA7841 ➢FA7857 ➢FA7827 以上材料加入了合金 元素,其强度/抗蚀性都 有提高。对扁管和翅片 厚度可减小
新材料带来的好处 ➢提高了钎焊后强度 ➢提高了抗腐蚀性 ➢减小了材料厚度 ➢节约成本
钎焊工艺
钎焊工艺培训
内容简介
• 钎焊原理 • 铝及铝合金牌号分类 • 铝制热交换器常用材料 • 钎焊工艺 • 钎焊方法及设备 • 生产中需注意的问题
钎焊工艺
钎焊原理1
钎焊原理
➢ 使填充材料与母体材料发生反应，通常是在交界面处以 合金化的形式形成金属的连接。金属填充材料靠毛细管 作用力流入焊缝间隙从而形成联结。
铝的优点
➢导热性好 ➢铝比重轻 ➢抗蚀好，不需喷漆 ➢可回收 ➢易焊接 ➢环保
钎焊工艺
为什么不采用铜 ➢能减轻重量 ➢降低能耗 ➢较低成本 ➢在可靠性上有明显优势 ➢低温钎焊不环保，钎焊
后还需喷漆防腐
铝制热交换器在汽车上的应用
钎焊工艺
➢汽车水箱 ➢空调蒸发器 ➢油冷器
空调冷凝器 暧风机芯 中冷器
铝合金牌号
铝合金
合金系列 1××× 2××× 3××× 4××× 5××× 6××× 7××× 8××× 9×××
主要合金元素 含铝最小99% 铜 锰 硅 镁 镁和硅 锌 其它元素 不使用系列
用处 扁管
铝板/集流管 钎料
接头和安装支架 水箱触水侧
钎焊合金
类似于三明治
钎料已压敷在基材的表 面(单面或双面)，厚度
机理:通过熔化，铺展和溶解待钎焊部件氧化膜
该钎剂在钎焊后不具有腐蚀性，且对芯子有保护作用。由于紧 依附在芯子表面，不易溶解，仅能以机械方式清除。
NOCOLOK钎剂
➢钎剂的生产流程和相图:
钎焊工艺
合金元素对钎焊工艺的影响
钎焊工艺
➢镁:
①NOCOLOK钎焊要求合金中镁含量控制在0.5% 其影响:与合金表面氧化膜中氧反应生成难以被焊剂去除的氧化镁；
影响钎焊润湿性因素
➢钎焊和母材成份 ➢钎焊温度 ➢金属表面氧化物 ➢钎剂 ➢母材表面状态 ➢表面活性物质
钎焊原理3
钎料的毛细作用
钎焊原理
毛细作用 液态钎料进入钎缝并吸住， 是依靠毛细力。如果没有毛 细力，液态钎料会自由流动 而不会进入钎缝，即使进入 也会流出不会形成钎角。
影响毛细作的因素
➢钎缝间隙 ➢钎料液体的密度 ➢重力加速度 ➢钎料对母材的润湿性
历史回顾
钎焊工艺
➢20世纪70年代，发展了真空钎焊 利用镁的扩散现象且易从铝镁合金中挥发刺穿其表面的氧化膜， 以铝硅镁合金作为钎料。
①该工艺消除了氯化物钎焊后残余物的清除必要性 ② 不需要焊剂 ③但钎焊部件的表面洁净度要求极高 ④对炉内气氛要求更高 ⑤对配合精度要求更高 ⑥真空炉的维护较难 因此，钎焊工艺的研究又回到了钎剂工艺上来
NOCOLOK炉子钎焊工艺流程
零部件加工 零部件清洗 制带和芯子装配
氩弧焊 热除油
钎焊工艺 加焊剂 烘干 钎焊 火焰焊 氦检 喷漆
NOCOLOK钎剂
➢其成份和熔点:
钎焊工艺
NOCOLOK钎剂
钎焊工艺
➢钎焊剂作用和工作机理: ①置换或溶解表面的氧化膜 ②阻止下层未被氧化的铝合金进一步被氧化 ③降低钎焊金属表面张力,加强钎料金属流动 ④提高母材金属的润湿性