真空钎焊的概述 ppt

真空钎焊虽然没有钎剂的化学作用和还原性气氛的还原作用, 不过,真空降低了钎焊区的压强,可以除去焊件表面的氧化膜,保护焊 件不被氧化。这样在真空气氛中针焊就能够获得高强度、光亮致密 的接头。
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真空钎焊与普通钎焊
氧化膜 钎剂 钎料 加热
普通钎焊
钎料钎剂
氧化膜
钎料 加热
氧化膜与钎剂反 应而破坏氧化膜
真空钎焊
金属元素
Mn Al Cr Cu Si B Fe Ti
在10-2Pa时的蒸 发温度 790 808 992 1035 1115 1140 1194 1249
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钎料与基体的相互作用
液态钎料如果能够润湿基体金属,则在毛细作用下填满接头间隙,形成钎焊接头此
时,能否形成优质的钎焊接头,还要根据液态钎料与基体金属之间的作用来决定。
氧 钎料
钎剂反 钎剂 应物
钎料
氧化膜在真空中分解 或被钎料蒸汽压撑破等
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分解、挥发
某些氧化物 的分解条件
氧化物 CuO NiO CoO Fe2O3 MoO2 WO2 CrO3 SiO2
Fra Baidu bibliotek
1360K时的分解压力 478 10-3 10-5 10-7 10-7 10-8 10-8 10-11
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某些物质的 挥发条件
(1)加热室应能容纳被钎焊组件; (2)炉内真空度应能满足钎焊工艺要求,尤其是当钎料中含蒸汽压高的元素时,设备应 具有控制钾料中合金元素挥发的能力 (3)加热室温度应能精确控制和自动调节
(4)加热室的全部构件必须具有一定的
机械强度和热强度的稳定性以及几何形状的
稳定性
(5)应具有强制冷却机能,一则满足某些
如过多地溶解到钎料中,则在基体金属上就会出现凹陷,甚至溶穿的现象。这种缺陷叫
做溶蚀,必须避免。
影响基体金属在液态钎料中溶解的因素有（1）钎焊温度（2）保温时间（3）与
合金状态有关
3)针缝组织(1)在合金状态图上,如果基体金属能与钎料形成固溶体,或者基体金属
与钎料合金的基体元素相同,则可得到固溶体组织的钎焊缝。这些钎焊接头塑性好,强
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毛细现象
C材料
D材料
A液体
B液体
毛细现象是指液体在润湿或不润湿情况下，沿细微缝隙上升或下降的现
象。毛细现象是分子间作用力的表现。
在生活中如酒精灯的灯芯脱脂棉吸酒精、植物吸水等。液体在垂直的细
管中时液面呈凹或凸状、多孔材质物体能吸收液体都是毛细现象。
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真空钎焊与普通钎焊
钎焊时金属表面的氧化膜影响液态钎料对基体金属的润湿性。 钎焊过程中,如果不能有效地除去基体金属表面的氧化膜,就难以形 成优质钎焊接头。不同的钎焊方法采用不同的除氧化膜和防氧化措 施。一般钎焊方法都是以钎剂的化学作用或者以还原气氛的还原作 用来去除氧化膜的。
度高。是理想的钎焊接头组织。(2)金属间化合物组织金属间化合物一般硬而脆,会降
低接头的塑性和强度。特别是当化合物形成连续层时,影响更大。因此,应尽量避免针
缝中出现化合物组织
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真空钎焊炉
真空钎焊时,零件是在氧分压较低的真空容器中加热、保温、冷却而形成钎焊接头的。 因此,真空钎焊工艺对设备有如下要求:
“ ”
真空钎焊
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目录
CONTENTS 1.真空钎焊 2.真空钎焊发展 3.润湿与毛细现象 4.真空钎焊与普通钎焊 5.钎料与基体的相互作用 6.真空钎焊炉 7.钎焊夹具 8.真空钎焊优点
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真空钎焊
钎焊属于固相连接，钎焊时母材不熔化，由于采用比母材 熔化温度低的钎料，加热温度采取低于母材固相线而高于钎料 液相线的一种连接方法。当被连接的零件和钎料加热到钎料熔 化，利用液态钎料在母材表面润湿、铺展与母材相互溶解和扩 散和在母材间隙中润湿、毛细流动、填缝与母材相互溶解和扩 散而实现零件间的连接。
保护气体);③感应钎焊;④电阻钎焊;⑤浸渍钎焊;⑥红外线聚
焦钎焊。
无论哪一种方法,钎料的熔点都高于450℃、低于基体金
属的液相线,钎料借助毛细吸力分布于密切配合的连接表面之
间。
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真空钎焊的发展
1958年，美国 Ipsen公司首先研制成功真空密封高速风 扇电机惰性气体循环真空炉,有强冷却功能。该种新型真空炉 的投入使用，为真空钎焊技术在各个领域内的广泛应奠定了 物质基础。
我国真空钎焊技术应用较晚,自20世纪70年代后期开始, 在研制、开发、使用和发展真空钎焊技术方面取得很大的进 展,目前,真空钎焊工艺在航空、航天、原子能、电气仪表、 石化、汽车、工具等领域中得到了推广和普及。
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润湿
σlg
σ gs
θ
σ ls
润湿角θ的余弦值表征了体系润湿与铺展能力的强弱。cosθ=1 时，称为完全润湿；0<cosθ<1时，称为润湿；-1<cosθ<0时， 称为不润湿；cosθ=-1时，称为完全不润湿。
材料的热处理要求,二则缩短钎焊周期
(6)设备的控制系统应能获得理想的空
载和装载时的特性曲线
(7)设备的自动保护装置应先进可靠,确
保安全。
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钎焊夹具
钎焊时钎焊零件应装配定位,以确保零件之间的相互位置和钎焊要 求的接头间隙。钎焊夹具要涉及到钎焊零件的固定、装配、进炉、钎焊、 出炉整个过程,夹具是否合理和实用直接影响到钎焊质量。
真空钎焊作用原理与普通钎焊相似，所不同的是整个焊接 过程是在真空氛围下完成。而且清除表面氧化膜的方法也截然 不同，普通钎焊借助焊剂或介质气体清除氧化膜，而真空钎焊 是借助真空环境下与不同的作用机理清除氧化膜。
钎焊种类钎焊方法通常按热源或加热方法来分类,目前具
有工业应用价值的钎焊方法有:①火焰钎焊;②炉中钎焊(真空、
1)钎料元素向基体金属的扩散钎焊时,钎料中合金元素会从高浓度向低浓度扩散,
扩散量和扩散速度除与元素的浓度梯度有关外,还与扩散面积和扩散时间成正比。扩
散系数随着温度的升高而增加。扩散结果,在靠近基体金属的钎缝附近形成固溶体,这
是钎焊时希望得到的钎焊接头组织。当钎料元素能与基体金属形成共晶体时,钎料组
元会向基体金属的晶界扩散。其扩散量随着元素在基体中溶解度的减小而增大。钎
料元素扩散至基体晶界,形成的低熔共晶体叫做晶间渗入。由于它较脆,对接头性能有
不良的影响。
2)若体金属在液态钎料中溶解如果基体金属和液态钎料是互溶的,在钎爆过程中,
一部分基体金属有可能溶解于针料中。只要溶解量在适当的范围内,对于接头性能是
有利的。但溶解量不适当时,则使钾料的熔点提高,从而产生焊不透等缺陷。基体金属