钎焊生产工艺之钎焊接头的设计

钎焊生产工艺之钎焊接头的设计

设计钎焊接头时，首先应考虑接头的强度，其次还要考虑如何保证组合件的尺寸精度，零件的装配定位、钎料的安置、钎焊接头的间隙等工艺问题。

1钎焊接头的基本形式

用钎焊连接时，由于钎料及钎缝的强度一般比母材低，若采用对接的钎焊接头，则接头强度比母材差，因而对接接头不能保证接头具有与母材相等的承载能力，钎焊接头人多采用搭接形式。他可以通过改变搭接长度达到钎焊接头与母材等强度。搭接接头的装配同对接接头相比也比较简单。

在生产实践中，对采用银基、铜基、镍基等强度较高的钎料钎焊接头，搭接长度通常取为薄件厚度的2～3倍：对用锡铅等软钎料钎焊的接头，可取为薄件厚度的4～5倍，但不希望搭接长度大于15mm。因为此时钎料很难填满间隙，往往形成大量缺陷。由于：工件的形状不同，搭接接头的具体形式各不相同。

1)平板钎焊接头如图3所示，其中图3a、b、c是对接形式。当要求两个零件连接后表面平齐，而又能承受一定负载时，可采用图3b、c的形式。这时对零件的加工要求较高。其他接头有形式的是搭接接头，有的是搭接和对接的混合接头。随着钎焊面积的增大，接头承载能力也可提高。图3j是锁边接头，适用于薄件。

2)管件钎焊接头形式如图4所示。当零件在连接后的内孔径要求相同时，采用图4a 形式；当两个零件在连接后的外径要求相同时，采用4b形式；当接头的内外径都允许有差别时，可采用图4c形式。

3)T形和斜角钎焊接头如图5所示。对T形接头来说，为增加搭接面积，可将图5a、b改为c、d的形式；对楔角接头可采用图5g、h形式来代替图5e、f形式；图5i、j形式的搭接面积更大；图5k主要用于薄件的钎焊。

图3平板钎焊接头形式

图4管件钎焊接头形式

图5T形和斜角钎焊接头

4)端面接头，特别是承压密封接头采用图5形式。这种接头具有较大的钎焊面积，发生漏泄的可能性可减小。

5)管或棒与板的接头形式如图6所示。图6a管板接头形式较少用，常以6b、c、d 形接头替代。图6e形接头可用图6f、g、h形接头替代。当板较厚时，可采用图6i、j、k 形接头。

6)线接触接头形式如图7所示。这种接头的间隙有时是可变的，毛细力只在有限的范围内起作用，接头强度不是太高。这种接头主要用于钎缝受压，或受力不大的结构。

图5 端面密封接头

图5 管或棒与板的接头形式

图６线接触钎焊接头

钎焊接头形式与载荷的关系设计

钎焊接头时还应考虑应力集中问题，尤其接头受动载荷或大应力时应力集中问题更为明显。在这种情况下的设计原则是不应使接头边缘处产生任何过大的应力集中，而应将应力转移到母材上去。图7列出了一些受撕裂、冲击、振动等载荷的合理或不合理设计的接头。图7a、b为受撕裂的接头，为避免在载荷作用下接头处发生应力集中，町局部加厚薄件的接头部分，使应力集中点发生在母材而不是在钎缝边缘。图7c所示接头，当载荷大时，不应用钎缝圆角来缓和应力集中，应在零件本身拐角处安排圆角；使应力通过母材上的圆角形成适当的分布。图7d所示接头，为了增强承载能力，一方面是增大钎缝面积，另一方面是

尽量使受力方向垂直于钎缝面积。图7e是轴和盘的接头，可在盘的连接处做成圆角，以减小应力集中。

图7受动载荷或大载荷的合理与不合理接头设计

接头的工艺性设计

接头的工艺性设计包括接头的装配定位，安置钎料，限制钎料流动等。这里主要介绍工艺孔的开设。工艺孔是为满足工艺上的要求而在接头上开的孔。这对于密闭容器尤为重要。因为钎焊时容器内的空气受热膨胀，阻碍钎料的填隙，也可能使已填满间隙的钎料重新排出，形成不致密性缺陷。故密闭容器必须开工艺孔(8a)。对于其他接头，为使受热膨胀的空气逸出，也应开设类似的工艺孔(图8b、c)。

图8 封闭型接头的工艺孔

接头间隙

钎焊时是依靠毛细力作用使钎料填满间隙的，因此必须正确地选择接头间隙。间隙的大小在很大程度上影响钎缝的致密性和接头强度。间隙过小，钎料流入困难，在钎缝内形成夹渣或未钎透，导致接头强度下降；接头间隙过大，毛细作用减弱，钎料不能填满伺隙也会使接头的致密性变坏，强度下降。