焊接手册-VR

钎焊工艺

目录

一、操作人员..................................................................................................... 错误！未定义书签。

二、钎焊原理 (2)

1、液态钎料的填缝原理 (2)

2、钎料与焊件金属的相互作用............................................................... 错误！未定义书签。

三、铜管温度与钎料的关系 (2)

四、气体火焰钎焊操作技术 (3)

1、焊前清理 (3)

2、清洁度检验 (4)

3、接头安装 (4)

4、安装检验 (4)

5、充氮保护 (4)

6、冷却作业 (5)

7、调节火焰 (5)

8、焊炬及焊嘴选择 (7)

9、加热 (7)

10、加入钎料、钎剂 (8)

11、加热保持 (9)

12、焊后处理 (9)

13、焊后检验 (9)

五、常见钎焊缺陷及处理对策 (9)

六、补焊的技术要求 (11)

七、安全技术 (11)

钎焊工艺规程

一、操作人员

焊接操作人员需持有国家安全生产监督总局监制的中华人民共和国特种作业操作证，资格证需为初级以上，并有实际焊接经验2年以上方可。

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。

三、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，紫铜管1083℃熔化。

2、铜管的色温标准

550℃暗褐色700~800℃红色900℃橙色1000℃黄色

3.铜块和铜盘类焊接温度为750℃-850℃；铜管焊接温度为700℃-800℃

四、气体火焰钎焊操作技术

气体火焰钎焊的操作流程如下图所示。

1、焊前清理

焊前要清除焊件表面及接合处的油污、毛刺及其杂物，保证铜管端部及接合面的清洁与干燥，另外还需要保证钎料的清洁与干燥。

焊件表面的油污可用丙酮、酒精、汽油或三氯已烯等有机溶液清洗

对于铜管，必须用去毛刺机去除两端面毛刺，然后用压缩空气（压力P=0.6MPa）对铜管进行吹扫，吹干净铜屑。

2、清洁度检验

接头装配和焊接前需要以目视和触摸的方式检验焊件表面的清洁度和干燥度，若发现焊件不干净、潮湿或被氧化，应挑出来重新处理方可焊接。另外，焊料被污染应放弃使用或清洗后再使用。

3、接头安装

1）钎焊间隙

钎焊接头的安装须保证合适均匀的钎缝间隙,要求钎缝间隙（单边）在0.05mm~0.10mm 之间。

2）套接长度

铜管的套接长度在8mm-15mm

4、安装检验

接头安装完毕后，应检验钎焊接头是否的变形、破损及套接长度是否合适，如图所示不良接头应力求避免，若出现不良接头应拆除重新安装后方可焊接。

5、充氮保护

接头安装经检查正常后开启充氮阀进行充氮保护，以防止铜管内壁受热而被空气氧化，焊前的充氮时间要求应依据具体工序的作业指导书要求，为保证焊前和焊接后有充足的氮气保护，对充氮要求如下表所示。

6、冷却作业

2）冷却方法的选择原则

确保冷却部品充分冷却，在钎焊的过程中，部品的非耐热部份最高温度不超过120℃; 便于操作，不影响钎焊质量和工作效率。

3）再冷却

为了防止钎焊余热使非耐热部品的温度上升，钎焊完成后，必须将钎焊部品浸入水中或淋水进行冷却，使温度降至室温。

7、调节火焰

1）焊接气体的组成

焊接气体由助燃气体（氧气）和可燃气体（液化石油气---LPG）两部分组成，LPG的主要成分是丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）及一定量的丙烯（C3H6）和丁烷（C4H8）等碳氢化合物。

2）火焰的分类

O2-LPG气体火焰可根据氧气与LPG的混合比不同,有三种不同性质的火焰：氧化焰、中性焰和还原焰（亦叫碳化焰），三种火焰。

如图所示。当O2与LPG的体积比为3.5时为中性焰，小于3.5时为还原焰，大于3.5时则为氧化焰。

3）火焰调节方法

首先打开LPG气阀，点火后调节氧气阀调出明显的碳化焰后再缓慢调大氧气阀直到白色外焰距蓝色2~4mm，此时外焰轮廓已模糊，即内焰与焰心将重合，此时的火焰为中性焰，再调大氧气则变为氧化焰，氧化焰的焰心呈白色，其长度随氧气量增大而变短。焊接铜管时应使用中性焰，尽量避免用氧化焰和碳化焰，当焊后铜管有变黑的倾向时,则应调大气体助焊剂的流量,直到焊后铜管呈紫色为止。火焰禁止直接加热焊料。

焊接时，氧气与LPG的压力选择如下表：

8、焊炬及焊嘴选择

三种施焊方式，加热方法如下图所示，管径大且管壁厚时，加热应近些。为保证接头均匀加热，焊接时使火焰沿铜管长度方向移动，保证杯形口和附近10mm 范围内均匀受热，但倒立焊时，下端不宜加热过多，若下端铜管温度太高，则会因重力和铺展作用使液态钎料向下流失。

扇形移动焊枪加热工件

工件

60%

40%

扩管侧40%

热量分配：直管侧60%，

注意事项：

a ）管径较大时应选用大号的焊嘴，反之则用小号的焊嘴； c ）管壁厚度不同时应着重对厚壁加热；

d ）螺纹管钎焊时，加热和保温时间比光铜管的时间要短些，以防钎料流失；

e ）先加热插入接头中的铜管，使热量传导至接头内部。

10、加入钎料、钎剂

钎料加入方法

当铜管和杯形口被加热到焊接温度时呈暗红色，需从火焰的另一侧加入钎料，如果钎焊黄铜和紫铜，则需先加热钎料，焊前涂覆钎剂后方可焊接。

焊接时，可能出现焊料成球状滚落到接合处而不附着于工件表面的现象，可能的原因是：被焊金属未达到焊接温度而焊料已熔化或被焊金属不清洁。

11、加热保持

当观察到钎料熔化后，应将火焰稍稍离开工件，焊嘴离焊件40-60mm范围，等钎料填满间隙后，焊炬慢慢移开接头，继续加入少量钎料后再移开焊炬和钎料。

12、焊后处理

焊后应清除焊件表面的杂物，特别是黄铜与紫铜焊接后应用清水清洗或砂纸打磨焊件表面，以防止表面被腐蚀而产生铜绿

注意事项：

a）目视检查钎焊部位，不应有气孔、夹渣、未焊透、搭接未溶合等；

b）去除表面的焊剂和氧化膜；

c）用水冷却的部件，必须用气枪吹干水份；

d）按规定定置摆放所有部件，避免碰伤、损坏。

13、焊后检验

对钎焊接的质量要求如下：

a）焊缝接头表面光亮,填角均匀,光滑圆弧过度。

b）接头无过烧、表面严重氧化、焊缝粗糙、焊蚀等缺陷。

c）焊缝无气孔、夹渣、裂纹、焊瘤、管口堵塞等现象。

d）部件焊接成整机后，进行气密试验时，按瓦里安要求进行。

关于焊后泄漏检验，方法如下；

1）压力检漏

焊后的管路充0.5MPa以上的N2，保压10分钟以上不得泄露，喷洒中性的洗涤剂，观察10秒钟内有无气泡产生，或浸泡水中不得有气泡析出，若有气泡产生则判为泄漏，需补焊或重焊。

3 无损检测

此种检测按照ISO3452-1执行

五、常见钎焊缺陷及处理对策

六、补焊的技术要求

补焊是针对钎焊接头有缺陷的现象进行的一种补救措施，但不是所有有质量缺陷的接头都能采用此法。

1、不能采用补焊的几种接头

a）已经过烧的接头。

b）接头处的铜管已经熔蚀。

c）接头处开裂现象严重（一般大于2mm）

d）已经补焊过一次的接头。

e）接头处的铜管已经严重变薄。

2、能采用补焊的几种接头

a）接头间隙部分未填满。

b）钎料只在一面填缝，未完成圆角，钎缝表面粗糙。

c）钎缝中有杂质（清除钎缝后重焊）

d）有泄漏现象（未补焊过）

e）焊缝有气孔

f）接头部位及外套管壁焊瘤太大（超过2mm），需用外焰进行加热而且方向要向焊口处拨动。

3、注意的事项；

a）对于壁厚大于0.5mm的铜管，可以采用普通的铜磷钎料进行补焊；

b）对于壁厚小于0.45mm的铜管，可以采用含银钎料进行补焊；

d）确认泄漏部位，除去周围的可燃物；

e）彻底清洁需要钎焊的泄漏部位，如有氧化膜，可用砂纸轻轻打磨；

f）进行氮气置换，钎焊时必须先将第一次钎焊的焊料加热到可熔化的程度，再进行钎焊；

g）用湿布冷却钎焊部位，注意水不能溅到电气品和隔热材上；

h）用含有热水的布将钎焊部位的焊剂清除干净，如有必要，用砂纸清除氧化膜；

i）用干布将钣金件、配管和周围的水擦干。

七、安全技术

1、目视检查钎焊工具：焊枪、气管、焊剂瓶、点火器等，保证其完好；

2、用发泡剂检查钎焊工具各连接部位是否有泄漏，保证无泄漏；

3、按规定穿戴劳动保护用品，不要穿戴油污的工作服、手套；

4、点火时必须十分注意，切勿将火焰朝向人；

5、作业完成后，必须关闭LPG气体和氧气的阀门；

6、液体焊剂瓶的安全装置必须齐全，并进行定期清洗，保持洁净；

7、液体焊剂量应处于焊剂瓶视镜的中部；

8、LPG气体和氧气管道上使用的压力表，必须经检定合格且在有效期内；

9、工装、夹具、工具等必须定置摆放。