钎焊方法及工艺ppt课件

2.4典型钎料简介 (1)软钎料(熔点低于450*(2的钎料) ① 锡铅钎料 软钎料中应用最广的一种。 高锡铅合金含Sn6 1.9％时，即形成熔点为183℃的 共晶。 纯锡加入铅后强度提高，在共品成份附近时强度和 硬度最高，但导电率则随铅量增大而降低。 锡铅合金中有时加入锑，用以减轻钎料在液态时的 氧化程度，并提高接头的热稳定性。含锑一般控制 在3％以下，以免钎料发脆。若加入银可使晶粒细 化并提高耐腐蚀性。 锡铅钎料工作温度不能太高，当温度高于100％时； 强度急剧下降，含锡高的锡铅料在低温下有冷脆性。 锡铅焊料已纳入国家(GB3131-88)。
由于工件的形状不同，搭接接头的具体形 式各不相同。
图3 平板钎焊接头形式
图4 管件钎焊接头形式
图5 T型和斜角钎焊接头
图6 端面密封接头
图7 管或棒与板的 接头形式
图8 线接触钎焊接头
②接头与载荷关系问题 ．
接头设计时应避免在载荷作用下接头处 发生应力集中，另外在受撕裂、冲击、 振动等载荷作用时也应特别注意接头设 计的合理性。
1.3钎焊方法分类 根据所使用的热源来命名及分类， 见表1。
1.4典型钎焊方法介绍 图2 常用钎焊方法
1.6钎焊接头设计 (1)设计原则： ①首先考虑接头强度 ②其次还要考虑组合件的尺寸精度
零件的装配定位； 钎料的安置； 接头间隙等。
(2)接头设计时应注意的几点
①搭接长度，它是保证接头与母材具有相
1、钎焊方法及工艺
1.1 钎焊
钎焊与熔化焊不同，它是采用液相线温度 比母材固相线温度低的金属材料作钎料， 将母材和钎料加热到钎料熔化，利用液态 钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材溶 解和扩散而实现连接母材的方法。
钎焊是一种用于材料连接或材料涂层的热 连接方法，在连接处是通过钎料的熔化或 接触而的扩散作用实现焊接，母材没有达 到熔化温度。
等承载能力的关键。 搭接长度 L=
a
σ
b
δ
στ
式中：δb——母材的拉接强度(MP a)
δ——钎焊接头的拉剪强度(MPa)
δ——母材厚度
a——安全参数
在生产实践中，
银基、铜基、镍基等强度较高的钎焊的接 头，搭接长度通常取为薄件厚度的2~ 3倍；
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是 15mm。因为此时钎料很难填满间隙，往往 形成大量缺陷。
(2)硬钎料 硬钎料由于强度高，可用于钎焊受力构件， 应用愈来愈广， 钎焊钢和铜用的银基钎料和铜基钎料， 钎焊铝用的铝基钎料等 高温场合镍基钎料愈来愈受到人们的重视。
①铜基钎料
铜基钎料由于其经济性好，在钢、合金钢、 铜和铜合金的钎焊方面获得了广泛的应用。 标准GB64l8-93中将铜基钎粉分为铜，铜锌和 铜磷钎料。
其中钎焊过程应包括熔态钎料的填充过程及钎 料与母材的相互作用。
(1)熔态钎料的填充过程： 能实现这一过程的必要条件：
钎料源自文库润湿和毛细作用。
影响钎料润湿作用的主要因素：
钎料和母材组成； 钎焊湿度：
母材表面氧化物；母材表面粗糙度； 钎剂。
(2)钎料与母材的相互作用。 这种作用可归为两种：
一种是固态母材向液态钎料的溶解； 另一种是液态钎料向母材的扩散。 这些相互作用对钎焊接头性能影响很大。
2、钎焊材料
2.1对钎焊材料的基本要求 a) 合适的熔化温度范围，一般比母材的熔化 温度低；
b) 在钎焊温度下具有良好的润湿作用，能充 填充接头间隙；
c) 与母材的物理、化学作用应保证它们之问 形成牢固的结合；
d) 成份稳定尽可能减少钎焊温度下元素的损 耗：少含或不含稀有金属和贵重金属；
e) 能满足钎焊接头物理、化学及力学性能等 要求。
钎剂应具备以下条件：
①具有足够的去除母材及钎料表面氧化物 的能力；
②熔化温度及最低活性温度略低于钎料的 熔化温度；
③在钎焊温度下具备足够的润湿能力。
②银基钎料
银基钎料是应用最广泛的一类硬钎料，由于 熔化温度不很高，能润湿很多金属，并且有 良好的强度、延性、导热性、导电性和抗腐 蚀性。广泛应用于钎焊低碳钢、结构钢、不 锈钢、铜及铜合金、可伐合金、难熔金属等。
(3)钎剂
钎剂的主要用途：去除母材和液态钎料表 而上的氧化物，保护母材和钎料在加热过 程中不致进一步氧化以及改善钎料对母材 表面的润湿能力。
每种钎料应具有与母材相关的两个特性：
1)钎料的熔点应低于母材的熔点，
2)钎料在母材上必须浸润，也就是说，钎 料和母材之问的分界面间隙通过扩散实现 合金化。
工作温度是指在钎焊位置钎料浸润时的条 件下最低的表面温度。
<450℃
>450℃
>900℃
软钎焊
硬钎焊
高温钎焊
焊接与硬钎焊温度分布的比较：
1.2 钎焊基本原理 钎焊的生产过程: 如钎焊前准备、零件装配和 固定、钎焊、钎焊后清理及质量检验等。
由于钎焊是靠毛细力作用使钎料填满间隙 的。
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：
间隙过大，毛细作用减弱，钎料能填满间 隙，也会使接头的致密性变坏，强度下降。
(3)钎焊接头质量检验 ①钎焊接头缺陷
a、 填隙不良、部分间隙未被填满； b、 钎缝气孔 ； c、 钎缝夹渣； d、 钎缝开裂 ； e、 母材开裂； f、 钎料流失； g、 母材被溶蚀。 ②接头检验方法 a、 外观检查； b、 表面缺陷检查； c、 内部缺陷检查：包括X射线和，γ射 线、超声波和致密性检验。
2.2钎料的分类 （重点） 两大类：
软钎料 (易熔钎料，熔点低于450℃)； 硬钎料 (难熔钎料，熔点高于450℃) 。 软钎料主要包括：
铋基、铟基、．锡基、镉基、锌基和铅 基等钎料。
硬钎料主要包括：
铝基、银基、铜基、锰基、镍基、金基、 钯基、镁基、钼基和钛基等钎料。
2.3 钎料型号(牌号)表示方法 (1)相关标准及规定 （P8/12）
图9列举了一些实例。
图9 受动载或重载荷接头的合理设计或不合理设计（15
③开设工艺孔 工艺孔是指为满足工艺上的要求而在接头上 开的孔。钎焊时空气受热膨胀空气有可能阻 碍钎料的填隙，也可能使已填满间隙的钎料 重新排列，见图10。
图l0 开设工艺孔示意图
④接头间隙
间隙的大小在很大程度上影响钎焊接头强 度和钎缝的致密性。