钎焊的应用

基础知识

钎焊是采用比焊件熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于焊件熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，实现连接焊件的方法。钎焊过程的分解如图10-8所示。

图10-8  钎焊过程的分解

从钎焊过程可知，要获得牢固的钎焊接头，必须使熔化的钎料能很好地流入接头间隙中去，并与焊件金属相互作用，这样冷却结晶后，才能得到理想的接头。

任务实施

一、钎焊的分类及特点

1.钎焊的主要分类方法

（1）按照钎料的熔点分 钎料的熔点低于450℃时，称为软钎焊；高于450℃时称为硬钎焊。

（2）按照钎焊温度的高低分 分为高温钎焊、中温钎焊和低温钎焊。对于不同材料钎焊而言，其分类温度均有差异。

（3）按照热源种类和加热方式分 分为火焰钎焊、炉中钎焊、感应钎焊、电阻钎焊、烙铁钎焊等。

2.特点

（1）钎焊的优点

①钎焊加热温度较低，对母材组织和性能影响较小；焊件变形较小，尤其采用均匀加热的钎焊方法，焊件变形可减小到最低程度，容易保证焊件的尺寸精度；

②具有很高的生产率，多条接缝可一次完成；

③可完成高精度、复杂零件的连接；对空间不可达的接缝，可由钎焊方法来完成；

④具有广泛的适用性，不但可钎焊大多数金属，也能实现对某些非金属的连接。

（2）钎焊的缺点 钎焊接头的强度比较低；耐热性较差；由于较多地采用了搭接接头，增加了母材的消耗量。

二、钎料与钎剂

1.钎料

钎焊时用于形成钎缝的填充金属，称为钎料。钎料可按下列方法进行分类：

（1）按熔点 熔点在450℃以下的称为软钎料，高于450℃的称为硬钎料（难熔钎料），高于950℃的称高温钎料。

（2）按化学成分 根据组成钎料的主要金属元素，相应称为x基钎料，如Ni基钎料等。

2.钎剂

钎剂的作用是去除母材和液态钎料表面上的氧化物，保护母材和钎料在加热过程中不被进一步氧化以及改善钎料在母材表面的润湿性能。

钎剂分为软钎剂和硬钎剂两大类、按特殊用途又可分为铝用钎剂、粉末状钎剂、液体钎剂、气体钎剂、膏状钎剂、免清洗钎剂等。

拓展提高

钎焊工艺

1.钎焊接头形式

钎焊时钎缝的强度比母材低，若采用对接接头，则接头的强度比母材差。所以钎焊接头多以搭接形式装配，一般搭接接头长度为板厚的3～4倍，但不超过15 mm。常用接头形式如图10-9所示。

图10-9  各类钎焊接头举例

2.焊前准备

焊前应使用机械方法或化学方法，除去焊件表面的氧化膜。为防止液态钎料随意流动，常在焊件表面涂阻流剂。

3.装配间隙

间隙过大或过小，都影响毛细管的作用，使钎缝强度降低，钎缝过大会消耗过多钎料。

4.钎焊工艺参数

钎焊工艺参数主要是钎焊温度和保温时间。

钎焊温度一般高于钎料熔点25℃～60℃，温度过高过低都不利于保证钎缝质量。

钎焊保温时间应使焊件金属与钎料发生足够的作用，钎料与基本金属作用的取短些；间隙大的、焊件尺寸大的则取长些。

5.钎焊后清洗

钎剂残渣大多数对钎焊接头起腐蚀作用，同时，也妨碍对钎缝的检查。所以，钎焊后常需清除干净。