气体火焰钎焊作业指导书

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目录

一、前言 (4)

二、钎焊原理 (5)

三、焊接设备 (6)

四、气体火焰钎焊操作技术 (7)

五、常见钎焊缺陷及处理对策 (8)

六、补焊的技术要求 (9)

七、安全技术 (10)

一、前言

钎焊是三大焊接方法（熔焊、压焊、钎焊）的一种。钎焊是采用比焊件金属熔点低的金属钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料、低于焊件熔化温度，利用液态钎料润湿焊件金属，填充接头间隙并与母材金属相互扩散实现连接焊件的一种方法。

钎焊与熔焊相比，有下列优点：

a)钎焊时焊件不熔化。在大多数情况下，钎焊温度比焊件金属熔点低得多，因此，钎焊后工件组织和机

械性能变化小，应力及变形小。

b)可以钎焊任意组合的金属材料，可以钎焊金属与非金属。

c)可以一次完成多个零件的钎焊或套叠式、多层式结构焊件的钎焊。

d)可以钎焊极细极薄的零件，也可以钎焊厚薄及粗细差别很大的零件。

e)可以将某些材料的钎焊接头拆开，重复进行钎焊。

钎焊的不足之处是：

a)钎焊接头的比强度较熔焊低，因此常用搭接接头型式来提高承载能力。

b)钎焊工件连接表面的清理工件和工件装配质量要求都很高。

钎焊，按所用的热源不同，可分为：火焰钎焊、感应钎焊、烙铁钎焊、电阻钎焊及炉中钎焊等。

空调制冷系统中钎焊采用火焰钎焊的方法，其通用性大、工艺过程较为简单，但火焰钎焊手工操作，加热温度和时间难以把握，因此要求操作人员具备熟练的操作技巧。

本手册主要介绍空调制冷系统生产、安装有关火焰钎焊方面内容。

二、钎焊原理

钎焊是利用液态钎料填满钎焊金属结合面的间隙面形成牢固接头的焊接方法，其工艺过程必须具备两个基本条件:

a)液态钎料能润湿钎焊金属并能致密的填满全部间隙；

b)液态钎料与钎焊金属进行必要的物理、化学反应达到良好的金属间结合。

1、液态钎料的填缝原理

钎焊时，液态钎料是靠毛细作用在钎缝间流动的，这种液态钎料对母材金属的浸润和附着的能力称之为润湿性。

液态钎料对钎焊金属的润湿性越好，则毛细作用越强，因此填缝会更充分。影响钎料润湿性的因素有以下方面：

1)钎料和焊件金属成分影响

若钎料和钎焊金属在液态不互溶和固态不互溶，也不形成化合物，则它们之间的润湿性很差；若能液态互溶、固态互溶或形成化合物，则它们之间的润湿性很好。

2)钎焊温度的影响

温度的升高，可明显地改善润湿性。但温度过高，润湿性太好，会造成钎料流失，还会因过火而产生熔蚀现象。因此，在钎焊过程中，选择合适的钎焊温度是很重要的。

3)焊件金属表面清洁度

金属表面的氧化物及油污等杂质会阻碍钎料与焊件金属的接触，使液态钎料聚成球状而很难铺展，因此，钎焊时必须保证焊件金属接头处表面清洁。

4)焊件金属表面粗糙度

通常钎料在粗糙表面的润湿性比光滑面好。这是由于纵横交错的纹路对液态钎料起到特殊的毛细作用。

2、钎料与焊件金属的相互作用

1)钎焊金属向钎料的溶解

从宏观上看，钎焊过程中钎焊金属不熔化，但是从微观上看，在液态钎料和固态钎焊金属之间发生钎焊金属向钎料中溶解和钎料向钎焊金属扩散的相互扩散反应。钎焊金属在钎焊过程中向钎料的溶解，实为钎焊金属表面的微区熔化。

钎焊金属向钎料的溶解将导致如下后果：

a）改变钎料原来的成分，使钎料合金化，一般来说，可以提高钎缝的强度；

b）钎焊金属溶解过多会使钎料熔点的粘度升高，使填缝能力下降；

c）过度的溶解使表面出现溶蚀的缺陷，严重时出现溶穿。

影响钎焊金属向钎料溶解的因素有：

a）钎料的钎焊金属成分的影响：凡是钎料在钎焊金属上有好的润湿性，能顺利进行钎焊的情况下，钎焊金属在液态钎料中都会发生一定程度的溶解。

b）温度的影响：钎焊温度愈高，则溶解量愈大，溶解速度也愈快。为了防止钎焊金属溶解过多，钎焊温度不宜过高。

c）保温时间的影响：钎焊金属在液态钎料中的扩散速度较快，保温时间长，溶解量大，达到饱和状态后，保温时间增长，溶解量不再增多。但钎缝圆角处聚集钎料较多，保温时间增长，就使溶解量明显增多，所以钎缝圆角是最容易产生溶蚀的部位。

2)钎料组分向钎焊金属的扩散

液态钎料填满钎焊金属间隙时，钎焊组分由于与钎焊金属组分的差别或浓度的差别。必然发生钎料组分向钎焊金属扩散的过程。扩散量大小主要与浓度梯度、扩散系数、温度和保温时间等因素有关。

3)钎焊接头成分和组织

由于钎料和钎焊金属之间的冶金反应，使钎焊接头（钎缝）具有化学成分和组织不均匀的特点。钎焊接头可粗略地划分为扩散区、界面区和中心区三个部分。

a）纤缝中心区：主要由钎料组成，也有钎焊金属的溶解。

b）界面区：由钎焊金属向钎料溶解而形成的，成分的组织比较复杂。

c）扩散区：主要由钎焊金属组成，也有从钎料扩散来的元素。

3、铜管温度与钎料的关系

1)磷铜钎料在640~810℃熔化，银钎料在710~793℃熔化，铜管1080℃熔化。

2)铜管的色温标准：550℃暗褐色；700~800℃红色；900℃橙色；1000℃黄色。

三、焊接设备

焊接设备包括焊枪，供气管，氧气，乙炔气或石油液化气，气体调节器，焊接夹具等：

焊枪结构如下：

a)两个阀门：右阀控制氧气调节；左阀控制燃气调节。

b)手柄：用于把握焊枪，由管路将气由阀门送到枪头。

c)气体混合器：以涡动的方式混合两种气体，并把混合气体送到喷嘴。

d)喷嘴：将混合气体送到枪头。

e)枪头：控制并放出混合气体以燃烧。

四、气体火焰钎焊操作技术

所谓气体火焰钎焊是利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰进行加热的一种钎焊方法。一般情况下，气体火焰钎焊的操作流程如下图所示。