焊工培训--钎焊原理与实际操作方法

钎焊-原理与实际操作方法

Brazing Principle and Operation

2014-3-14

1.钎焊的基本概念、特点和应用

定义：

¡加热到钎料熔化、母材不熔化的温度，通过母材与钎料

之间的毛细现象，溶解、扩散等冶金反应，凝固后实现冶金连接

特点：

¡与熔化焊和扩散焊相比，加热温度低：变形和应力小

¡填充金属有多种选择：强度和焊接温度

¡适合于异种金属、难熔金属的连接

¡钎焊接头容易拆卸，可控制程度：适中

¡接头强度一般低于母材：多采用搭接接头

润湿和间隙是填缝的必要条件

间隙逐渐减小，形成弯曲液面

毛细作用（毛细现象、毛细管作用）

在实际生产中，钎料是依靠毛细作用在钎焊接头间隙内流动。

(1)毛细现象：

将两个间隙很小的平行板插入液体中时，液体在平行板的间隙内会自动上升或下降，这种现象就称为毛细现象。

(2)影响毛细作用的因素：

• 润湿能力：润湿能力好，间隙内液体就升高，反之，就下降。所以要保证钎料较好的填充接头间隙，就要有好的润湿能力。

• 间隙的大小：液体在间隙内上升的高度与间隙的大小成反比，随着间隙的减小，上升高度增大。所以为保证接头钎透，在设计和装配钎焊接头时保证合理的间隙。

• 钎料的性能变化：在钎焊过程中，由于湿度及母材与钎料相互作用引

起钎料在性能如成分、密度、粘度和熔化区间的变化。从而影响毛细作用。

钎焊过程分解：钎料的填缝过程

1.钎料预置、加

热

2.钎料熔化、铺

展

3.钎料凝固、形成接头

美莱克工艺要求间隙为0.05～0.15mm （单边）

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。

影响钎料润湿作用的因素

(1) 钎料和母体成分：

一般情况下，钎料与母材能相互溶解或形成化合物，则液态钎料就能较好地润湿母材。对于相互不能润湿材料，通常加入第三种能与母材形成固溶体或化合物的物质。

(2)钎焊的温度：

温度开高，液态钎料与气体的界面张力减小，液态钎料与母材的界面张力也减小两者均有助于提高钎料的润湿能力。温度太高，易造成溶蚀等缺陷。

(3)母材表面氧化物：

在有氧化物的母材上，钎料往往凝聚成球状，不与母材发生润湿。

(4)母材表面粗糙度：

钎料在粗糙表面上的铺展比在光滑表面上的铺展要好。因为粗糙表面上的纵横交错的细槽对液态钎料起了特殊的毛细作用，促进了钎料沿母材表面的铺展。

(5)钎剂：

可以消除钎料和母材表面的氧化物，改善润湿作用；钎剂可以减小液态钎料的表面张力。

钎焊过程分解：去除氧化膜

保证钎料与母材良好接触

氧化膜阻碍钎料铺展

钎料

氧化膜

母材

钎焊的分类

(1) 根据材料的不同可分为：

• 软钎焊：钎料液相线温度低于450℃• 硬钎焊：钎料液相线温度高于450℃(2) 根据热源不同一般可分为：

• 火焰钎焊

• 浸沾钎焊

• 电阻钎焊

• 感应钎焊

• 炉中钎焊金鑫美莱克钎焊根据材料分类为硬钎焊

钎料（焊料）

钎料的熔点必须比焊接的材料熔点低。1.按熔点高低分为：

• 软钎料（熔点低于450℃的钎料） • 硬钎料（熔点高于450℃的钎料）2. 钎料按组成分为：

• 软钎料——有锡基、铅基、锌基等钎料。 • 硬钎料——有铝基、银基、铜基、镍基等钎料。

美莱克现在使用的钎料为BAg-5

钎焊焊剂（助焊剂）

STAY-SILV White Flux SSWF1/2

NET WT.5lb （227.5g ）

钎剂：即钎焊时使用的熔剂.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。 分类： 钎剂通常分为软钎剂、硬钎剂和铝、镁、钛用钎剂三大类。

金鑫美莱克现在使用的型号为AWS FB3A

火焰（氧气乙炔焰）

改变氧气和乙炔的混合比例，可以获得三种性质不同的火焰，如图所示。

1．中性焰：中性焰也叫正常焰，火焰分为焰心、内焰、外焰三层。焰心呈尖锥状，色白明亮、轮廓清楚；内焰颜色发暗，轮廓不清，与外焰无明显界限；外焰由里向外逐渐由淡紫色变为橙黄色。中性焰在距焰心前2～4mm处，最高温度为约3150℃，混合比值为：O2/C2H2 = 1.1-1.2。

中性焰适用于焊接低碳钢、中碳钢、紫铜、铝等，是应用最广的火焰。2．氧化焰：氧化焰的火焰比中性焰短，分为焰心和外焰两部分；由于有氧过量，故对熔池金属有强烈的氧化作用，一般气焊时不宜采用。氧化

焰的温度为约3100～3300℃，混合比值：O2/C2H2 > 1.2。

氧化焰只限用于焊接黄铜、青铜。氧化焰焊接时可以形成一层氧化膜，

防止黄铜、青铜中低熔点金属挥发。

3．碳化焰：碳化焰的氧与乙炔混合比值小于1，由于供氧不足，燃烧不完全，过量的碳会渗透到熔池中造成焊缝积碳。碳化焰比中性焰长，也

分为焰心、内焰、外焰三层，焰心呈白色，内焰呈淡白色，外焰呈橙黄色，温度约为2700～3000℃。

碳化焰适用于焊接高碳钢、火焰钎焊。碳化焰焊高碳钢一是不易氧化，二是可补充焊接时碳的烧损。钎焊接头不易氧化，有利于钎料的流动和

渗入。金鑫美莱克现在使用的火焰中性焰，内焰尖端的大小约为1至1.5 cm