钎焊
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图7-5 钎焊分类图
图7-6 锁边接头
6 项目实施
2) 接头的装配间隙 间隙大小可通过实践确定,表7-2所示为部分金属的钎焊接头的间隙。
图7-2 钎焊接头推荐的间隙
母材的种类 碳钢
钎料的种类
钎焊接头间隙 (mm)
铜钎料 黄铜钎料 银基钎料 锡铅钎料
0.01~0.05 0.05~0.20 0.02~0.15 0.05~0.20
图7-3 液态钎料对焊件的润湿情况
5 相关知识
2) 钎料与焊件金属的相互作用 液态钎料在填缝过程中,还会与焊件金属发生相互物理化学作用。一是固 态焊件溶解于液态钎料,二是液态钎料向焊件扩散,这两个作用对钎焊接头的 性能影响很大。当溶解与扩散的结果使它们形成固溶体时,则接头的强度与塑 性都高。如果溶解与扩散的结果使它们形成化合物时则接头的塑性就会降低。
母材的种类 铜及铜合金
钎料的种类
黄铜钎料 银基钎料 锡铅钎料 锡磷钎料
钎焊接头间隙 (mm)
0.07~0.25 0.05~0.25 0.05~0.20 0.05~0.25
5. 钎焊方法
1) 烙铁钎焊 2) 火焰钎焊 3) 浸渍钎焊 4) 电阻钎焊 5) 感应钎焊 6) 炉中钎焊
Hale Waihona Puke Baidu
表7-1 各种钎焊方法的优点、缺点及适用范围
钎焊方法
优点
缺点
用途
烙铁钎焊
设备简单、灵活性 好,适用于微细钎焊
需使用钎剂
只能用于软钎焊, 钎焊小件
火焰钎焊 好
设备简单、灵活性
控制温度困难,操 作技术要求高
图7-1
2 学习内容
1. 钎焊的原理、分类、特点及应用; 2. 钎焊材料; 3. 钎焊方法及工艺。
3 建议课时
6〜8学时。
4 学习目标
(1) 掌握钎焊的原理、分类、特点及应用,能够正确安装调试、操作使用 和维护保养常见钎焊设备。
(2) 熟悉钎焊工艺参数和工艺措施的选择,能够根据实际生产条件和具体 的焊接结构及其技术要求,正确选择钎焊方法。
5 相关知识 1. 钎焊的原理
钎焊是采用比焊件熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎 料熔点,低于焊件熔点的温度,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方法,其过程如图7-2所示。
图7-2 钎焊过程示意图
5 相关知识
1) 液态钎料的填隙原理 要使熔化的钎料能很好地流入并填满间隙,就必须具备润湿作用和毛细作 用两个条件。 (1) 润湿作用。 钎焊时,液态钎料对焊件浸润和附着的作用称为润湿作用。 (2) 毛细作用。 通常钎焊间隙很小,如同毛细管。钎焊时,钎料依靠毛细作用在钎焊间隙 内流动。
5 相关知识
2) 钎剂 钎剂的主要作用是去除母材和液态钎料表面上的氧化物。 (1) 钎剂的分类。 钎剂的组分按功能可划分为三类,一是基质,二是去膜剂,三是界面活性 剂。基质是钎剂的主要成分,它控制着钎剂的熔点,并且又是钎剂中其他组元 的溶剂;去膜剂主要起去除母材和钎料表面氧化膜的作用;界面活性剂的作用 是进一步降低熔化钎料与母材的界面张力,加速清除氧化膜并改善钎料的铺展。
5 相关知识
5 相关知识
3. 钎焊的特点
同熔焊方法相比,钎焊具有以下优点: (1) 钎焊接头平整光滑,外观美观。 (2) 工件变形较小,尤其是对工件采用整体均匀加热的钎焊方法。 (3) 钎焊加热温度较低,对母材组织性能影响较小。 (4) 某些钎焊方法一次可焊成几十条或成百条焊缝,生产率高。 (5) 可以实现异种金属或合金以及金属与非金属的连接。 然而,钎焊也有明显的缺点:钎焊接头强度较低,耐高温能力差;接头形 式以搭接为主,增加了结构质量;钎焊的装配要求比熔化焊高,要严格保证间 隙。
5 相关知识
5 相关知识
(2) 钎料的编号。 相关国家标准规定的钎料编号表示方法如下: 钎料型号由两部分组成,两部分用隔线分开;钎料型号第一部分用一个大 写英文字母表示钎料的类型,“S”表示软钎料,“B”表示硬钎料;钎料型 号的第二部分由主要合金组分的化学元素符号组成。例如,S-Sn60Pb40Sb表 示锡60%、铅39%、锑0.4%(均为质量分数)的软钎料;BAg72Cu表示为银7 2%、铜28%(均为质量分数)的硬钎料。 (3) 钎料的选择。 从使用要求出发,还必须考虑钎料与母材的相互作用。
项目七 钎焊
1 项目描述 2 学习内容 3 建议课时 4 学习目标 5 相关知识 6 项目实施
1 项目描述
在汽车制造中,钎焊主要用于车身、散热器、铜和钢件、硬质合金件的 焊接,如图7-1所示。
钎焊是利用熔点低于母材的金属作钎料,加热时钎料熔化,并靠润湿作 用和毛细作用填满并保持在接头间隙内,而母材处于固态,依靠液态钎料和固 态母材间的相互扩散形成钎焊接头。钎焊对母材的物理化学性能影响小,焊接 应力和变形较小,可焊接性能差别较大的异种金属,能同时完成多条焊缝,接 头外表美观整齐,设备简单,生产投资小。但钎焊接头的强度较低,耐热能力 差。
钎焊 钎焊难焊的高温合金, 不用钎剂。钎焊质量好
温度不能精确控制, 工件形状受限制
批量钎焊小件
设备费用较高,加
大小件的批量生
热慢,钎焊的工件不宜 产,多钎缝工件的钎
含大量挥发元素
焊
设备费用高,钎料 和工件不宜含较多的易 挥发元素
重要工件
6 项目实施
1. 钎焊接头设计
1) 钎焊接头的基本形式 钎焊接头形式很多,但经常使用的有搭接、对接、斜接及T形接四种基本 形式,如图7-5所示。 薄壁零件钎焊时,可采用锁边接头,以提高接头强度及密封性,如图7-6 所示。
图7-4 钎焊分类图
5 相关知识
(2) 钎剂和钎料的匹配。 当钎焊采用钎剂去膜时,不能仅从钎剂的去膜能力来作选择,还必须与钎 料的特点和具体加热方法结合起来。首先要保证钎剂的活性温度范围(钎剂稳 定有效发挥去膜能力的温度区间)覆盖整个钎焊温度。其次是钎剂与钎料的流 动、铺展进程要协调。
5 相关知识
钎焊小件
盐浴钎焊
加热快,能精确控 制温度
设备费用高,焊后 需仔细清洗
用于批量生产
电阻钎焊
加热快,生产率高, 控制温度困难,工
成本低
件形状、尺寸受限制
钎焊小件
感应钎焊 好 加热快,钎焊质量
能精确控制温度, 保护气体 加热均匀,变形小,一 炉中钎焊 般不用钎剂,钎焊质量
高
能精确控制温度, 真空炉中 加热均匀,变形小,能
图7-6 锁边接头
6 项目实施
2) 接头的装配间隙 间隙大小可通过实践确定,表7-2所示为部分金属的钎焊接头的间隙。
图7-2 钎焊接头推荐的间隙
母材的种类 碳钢
钎料的种类
钎焊接头间隙 (mm)
铜钎料 黄铜钎料 银基钎料 锡铅钎料
0.01~0.05 0.05~0.20 0.02~0.15 0.05~0.20
图7-3 液态钎料对焊件的润湿情况
5 相关知识
2) 钎料与焊件金属的相互作用 液态钎料在填缝过程中,还会与焊件金属发生相互物理化学作用。一是固 态焊件溶解于液态钎料,二是液态钎料向焊件扩散,这两个作用对钎焊接头的 性能影响很大。当溶解与扩散的结果使它们形成固溶体时,则接头的强度与塑 性都高。如果溶解与扩散的结果使它们形成化合物时则接头的塑性就会降低。
母材的种类 铜及铜合金
钎料的种类
黄铜钎料 银基钎料 锡铅钎料 锡磷钎料
钎焊接头间隙 (mm)
0.07~0.25 0.05~0.25 0.05~0.20 0.05~0.25
5. 钎焊方法
1) 烙铁钎焊 2) 火焰钎焊 3) 浸渍钎焊 4) 电阻钎焊 5) 感应钎焊 6) 炉中钎焊
Hale Waihona Puke Baidu
表7-1 各种钎焊方法的优点、缺点及适用范围
钎焊方法
优点
缺点
用途
烙铁钎焊
设备简单、灵活性 好,适用于微细钎焊
需使用钎剂
只能用于软钎焊, 钎焊小件
火焰钎焊 好
设备简单、灵活性
控制温度困难,操 作技术要求高
图7-1
2 学习内容
1. 钎焊的原理、分类、特点及应用; 2. 钎焊材料; 3. 钎焊方法及工艺。
3 建议课时
6〜8学时。
4 学习目标
(1) 掌握钎焊的原理、分类、特点及应用,能够正确安装调试、操作使用 和维护保养常见钎焊设备。
(2) 熟悉钎焊工艺参数和工艺措施的选择,能够根据实际生产条件和具体 的焊接结构及其技术要求,正确选择钎焊方法。
5 相关知识 1. 钎焊的原理
钎焊是采用比焊件熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎 料熔点,低于焊件熔点的温度,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方法,其过程如图7-2所示。
图7-2 钎焊过程示意图
5 相关知识
1) 液态钎料的填隙原理 要使熔化的钎料能很好地流入并填满间隙,就必须具备润湿作用和毛细作 用两个条件。 (1) 润湿作用。 钎焊时,液态钎料对焊件浸润和附着的作用称为润湿作用。 (2) 毛细作用。 通常钎焊间隙很小,如同毛细管。钎焊时,钎料依靠毛细作用在钎焊间隙 内流动。
5 相关知识
2) 钎剂 钎剂的主要作用是去除母材和液态钎料表面上的氧化物。 (1) 钎剂的分类。 钎剂的组分按功能可划分为三类,一是基质,二是去膜剂,三是界面活性 剂。基质是钎剂的主要成分,它控制着钎剂的熔点,并且又是钎剂中其他组元 的溶剂;去膜剂主要起去除母材和钎料表面氧化膜的作用;界面活性剂的作用 是进一步降低熔化钎料与母材的界面张力,加速清除氧化膜并改善钎料的铺展。
5 相关知识
5 相关知识
3. 钎焊的特点
同熔焊方法相比,钎焊具有以下优点: (1) 钎焊接头平整光滑,外观美观。 (2) 工件变形较小,尤其是对工件采用整体均匀加热的钎焊方法。 (3) 钎焊加热温度较低,对母材组织性能影响较小。 (4) 某些钎焊方法一次可焊成几十条或成百条焊缝,生产率高。 (5) 可以实现异种金属或合金以及金属与非金属的连接。 然而,钎焊也有明显的缺点:钎焊接头强度较低,耐高温能力差;接头形 式以搭接为主,增加了结构质量;钎焊的装配要求比熔化焊高,要严格保证间 隙。
5 相关知识
5 相关知识
(2) 钎料的编号。 相关国家标准规定的钎料编号表示方法如下: 钎料型号由两部分组成,两部分用隔线分开;钎料型号第一部分用一个大 写英文字母表示钎料的类型,“S”表示软钎料,“B”表示硬钎料;钎料型 号的第二部分由主要合金组分的化学元素符号组成。例如,S-Sn60Pb40Sb表 示锡60%、铅39%、锑0.4%(均为质量分数)的软钎料;BAg72Cu表示为银7 2%、铜28%(均为质量分数)的硬钎料。 (3) 钎料的选择。 从使用要求出发,还必须考虑钎料与母材的相互作用。
项目七 钎焊
1 项目描述 2 学习内容 3 建议课时 4 学习目标 5 相关知识 6 项目实施
1 项目描述
在汽车制造中,钎焊主要用于车身、散热器、铜和钢件、硬质合金件的 焊接,如图7-1所示。
钎焊是利用熔点低于母材的金属作钎料,加热时钎料熔化,并靠润湿作 用和毛细作用填满并保持在接头间隙内,而母材处于固态,依靠液态钎料和固 态母材间的相互扩散形成钎焊接头。钎焊对母材的物理化学性能影响小,焊接 应力和变形较小,可焊接性能差别较大的异种金属,能同时完成多条焊缝,接 头外表美观整齐,设备简单,生产投资小。但钎焊接头的强度较低,耐热能力 差。
钎焊 钎焊难焊的高温合金, 不用钎剂。钎焊质量好
温度不能精确控制, 工件形状受限制
批量钎焊小件
设备费用较高,加
大小件的批量生
热慢,钎焊的工件不宜 产,多钎缝工件的钎
含大量挥发元素
焊
设备费用高,钎料 和工件不宜含较多的易 挥发元素
重要工件
6 项目实施
1. 钎焊接头设计
1) 钎焊接头的基本形式 钎焊接头形式很多,但经常使用的有搭接、对接、斜接及T形接四种基本 形式,如图7-5所示。 薄壁零件钎焊时,可采用锁边接头,以提高接头强度及密封性,如图7-6 所示。
图7-4 钎焊分类图
5 相关知识
(2) 钎剂和钎料的匹配。 当钎焊采用钎剂去膜时,不能仅从钎剂的去膜能力来作选择,还必须与钎 料的特点和具体加热方法结合起来。首先要保证钎剂的活性温度范围(钎剂稳 定有效发挥去膜能力的温度区间)覆盖整个钎焊温度。其次是钎剂与钎料的流 动、铺展进程要协调。
5 相关知识
钎焊小件
盐浴钎焊
加热快,能精确控 制温度
设备费用高,焊后 需仔细清洗
用于批量生产
电阻钎焊
加热快,生产率高, 控制温度困难,工
成本低
件形状、尺寸受限制
钎焊小件
感应钎焊 好 加热快,钎焊质量
能精确控制温度, 保护气体 加热均匀,变形小,一 炉中钎焊 般不用钎剂,钎焊质量
高
能精确控制温度, 真空炉中 加热均匀,变形小,能