钎料： （1）熔点：熔点不能高于金刚石石墨化温度，也不能过低，若熔点太低，则在磨削过程中，可能因为较高的磨削温度导致钎料软化，造成磨粒过早脱落。目前， Ni-Cr 钎料应用最广泛，但其钎焊温度较高（ 900℃以上），金刚石有石墨化的倾向，影响钎焊金刚石的强度和工具寿命。 一种思路：（常用钎料为镍基合金→钎焊温度太高使金刚石石墨化→通入磷蒸汽降低镍基合金熔点→含磷的钎焊把持力不够→用镀Ti、Cr金刚石改善结合强度） （2）润湿性：钎料对金刚石具有良好的浸润、扩散作用。较好的浸润、扩散作用可以保证钎料与金刚石磨粒之间形成牢固的化学冶金结合，提高钎焊强度。张凤林等通过在钎料合金中添加Cr 、Ti 金属粉，改善了钎料合金对金刚石的润湿性能。 （3）稳定性：钎料应具有稳定、均匀的成分，以减少钎焊过程中的偏析现象和易挥发元素的损耗。 （4）强度：钎料具有一定的强度和硬度。在磨削过程中，如果钎料强度和硬度不够，那么将导致自身快速磨损，失去对磨粒把持能力。Khalid 等通过分析金刚石、钎料和基体三者之间的界面，发现 Ti 元素的加入也使钎料本身的强度增大，耐磨性增大，但是Ti 含量过多，会导致合金熔点升高，以及金属化合物增多，钎焊接头脆性增大。 （5）残余应力：避免由于物理性能的不匹配导致金刚石与钎料截面处产生较大的残余应力。金刚石镀膜: 金刚石镀膜是指在金刚石表面镀覆一层亲和性金属，并且使镀层与金刚石之间发生牢固的化学键合，降低金刚石的表面能，使之易于被金属结合剂所浸润，改善金刚石表面的可焊性，实现金刚石与金属之间的强力冶金结合。马伯江等通过使用表面镀覆了一层非晶态碳膜的金刚石颗粒进行钎焊实验，发现浸没在钎料层下面的金刚石表面生成了形核质点分布较均匀的铬碳化合物，钎料对金刚石具有良好的钎焊效果。邓朝晖等利用 Cu-10Sn-5Ti 钎料粉末在钢基体上真空钎焊镀 Ti 金刚石，发现金刚石由于镀 Ti 层的保护隔离作用，大大降低了热损伤和石墨化，且金刚石的晶型完整。
不锈钢真空钎焊的工艺要点 1 钎焊接头的设计： 设计钎焊接头时，应考虑接头的强度、组合件的定位方法、钎料置放的位置、接头间隙等诸多因素 1.1钎焊接头连接方式： 钎焊接头有对接和搭接两种方式。采用对接接头，由于钎料和钎缝的强度一般比母材低，因而对接接头不能保证接头具有与母材相等的承载能力，因此钎焊接头大多采用搭接形式。通过改变搭接长度提高钎焊接头的强度。对于采用高强度铜基、镍基钎料钎焊的搭接接头，搭接长度通常取为薄壁件厚度的2～3倍。由于工件的形状不同，搭接接头的具体形状也各不相同。对于薄壁件而言，常采用锁边形式的搭接方式，提高钎焊接头的强度。 1.2接头的定位： 组合件的定位是影响钎焊质量的重要因素。定位的方法主要有依靠自重、紧配合、毛刺定位、点焊定位、（氩弧焊）涨口定位、夹具定位等。列管式EGR冷却器将采用涨口定位、点焊定位、焊接变位器等多种定位方法 1.3 钎料的置放： 钎料置放的原则是应尽可能利用钎料的重力作用和钎缝的毛细作用来促进钎料填满间隙。E GR冷却器的钎焊将使用镍基钎料膏状和非晶态薄带两种。膏状钎料应直接涂在钎缝处，而非晶态薄带钎料标准有0.0254mm 0.0381mm等不同的厚度。按工件要求加工成不同的形状，置于钎缝处。总之镍基钎料合理的使用对我们来说还要做很多工作，比如钎料表面处理、膏剂的涂覆方法、钎料用量等诸多方面，根据实际要求进一步完善。 1.4 接头的间隙： 钎焊时是依靠毛细作用使钎料填满间隙。正确地选择接头间隙很大程度上影响钎缝的致密性和强度。不同的钎料对接头间隙的要求也有所不同。镍基钎料要求接头间隙为0.02~0.10m m，比其它钎料相比，这种钎料要求接头间隙小的特点应引起足够的关注。 由于BNi—2镍基钎料含有硼（3.2％），硅（4.5％）可以形成脆性相的元素，为保证接头的性能，应尽量使这些元素在钎缝内通过扩散作用而降低到最低程度。 当间隙小时，这些脆性相的元素数量少，向母材扩散的距离短，可以通过扩散使这些元素在钎缝中的浓度降低。从而避免产生脆性相，提高钎焊的强度。反之这些脆性相的元素将滞留在钎缝中形成脆性相，。 资料表明，当间隙为“零间隙”、0.05mm、0.1mm时。脆性相随着间隙的变化而增大。间隙在0.1mm时，脆性相不仅增多，而且形成明显的连续层。钎缝的强度严重降低，危害极大。因此钎缝最佳间隙应控制小于＜0.08mm。 2 工件表面处理 钎焊前彻底清除工件表面的氧化物，油污，脏物是钎料和母材相互润湿、扩散填充焊缝的前
银基钎料基本知识 银基钎料基本知识 银基钎料通常是以银或银基固溶体为主的合金。这类钎料具有优异的工艺性能，熔点不高，润湿性能及填缝性能良好，强度、塑性、导电、耐蚀等性能优异，可用来钎焊除铝、镁及其它低熔点金属外的几乎所有黑色金属和有色金属，因而得到广泛的应用。 银基钎料的种类繁多，但常用的银基钎料几乎都含有铜。为降低熔点和减少银含量，通常加入锌、镍、镉等合金元素，构成三元或多元合金。 B-Ag72Cu是在电真空器件中应用最广泛的共晶型钎料，其熔点低，结晶时没有温度间隔，钎焊工艺性能好，在铜及镍上具有良好的润湿性和流动性，导电性也很好。但此钎料的脆性大，强度低，对不锈钢、合金钢、高温合金等润湿性极差。因此，钎焊这类工件时应预先在被钎表面上镀铜或镀镍，以改善钎料的润湿铺展性能。此钎料还可用于钛及钛合金的前级钎焊。 B-Ag50Cu性能与B-Ag72Cu接近，但银含量较低，使塑性改善。但熔化温度范围增大，适宜于钎焊宽间隙接头，可用于多级钎焊时的前级钎焊。 B-Ag92Cu流动性好，强度及耐腐蚀性能比前两种有提高。多用于钎焊钛及钛合金，钛及不锈钢等。由于熔点较高，可用于分级钎焊的第一级钎焊。 B-AgMn熔点高，高温强度好，可用于钎焊400℃以下工作的不锈钢及钛合金。 B-Ag80Au是一种性能优异的耐热钎料，但由于成本太高而很少使用。 B-Ag90Pd的中温强度高，耐腐蚀性、抗氧化性、润湿性等优异，接头塑性好。B-Ag80Pd 在强度方面及对低合金钢、不锈钢及高温合金的润湿性能上得到进一步改善。但由于Pd的价格比Ag还要昂贵，因而在可以满足使用要求的前提下，应尽可能降低Pd的含量，B-Ag95Pd 就是为这一目的研制的。由于Pd的蒸气压极低，所以银钯钎料特别适合于电真空重要部件或非金属的钎焊。 B-Ag95Al是银基钎料中强度高、抗腐蚀性能及耐热性能均相当优异的钎料。主要用于钎焊400℃以下使用的受力构件。当钎焊Ti-11Cr-13V-3Al合金时，室温抗剪强度 τ≥150MPa，在400℃时的抗剪强度为τ≥100MPa。 B-Ag87Al的熔点比B-Ag95Al低，其性能也与之接近。主要用于钎焊α钛合金和α+β双相钛合金。 B-Ag94Al（Mn）是在B-Ag95Al的基础上加入了不足1％的锰(质量分数)。用这种钎料钎焊钛合金可以显著提高接头的抗腐蚀性。 以上银基钎料基本上都是二元合金类型的。在三元合金类型的银基钎料中，最为常见的是银铜锌系钎料。B-Agl0CuZn的含银量很低，价格较低。但其熔点较高，铺展性差，接头的塑性也较差，因而应用不够广泛。其主要用于钎焊铜及铜合金、钢及硬质合金等。 B-Ag25CuZn与前者相比银的质量分数提高了15％，所带来的效果是熔点明显下降，铺展性能得到了改善，钎缝也比较光洁。这种钎料常用于钎焊铜及铜合金、钢及不锈钢等。 B-Ag45CuZn是最常用的银钎料。其熔点低，具有良好的铺展性和填缝能力，钎缝表面光洁。接头的强度高，耐冲击载荷的能力也很好。B- Ag50CuZn也具有良好的铺展能力和填缝能力，接头可以承受多次冲击载荷。这种钎料常制成箔片状使用，可用于铜及其合金和钢等的钎焊，如用于带锯的钎焊。B-Ag65CuZn的含银量较高，但熔点较低，铺展性较好，钎缝光洁，接头的强度和塑性也很好。经常用于食品器皿、带锯、仪表以及波导等多种产品的钎焊。 B-Ag70CuZn的含银量更高，接头具有高强度和优良的塑性，并且导电性好。适用于铜、黄铜及银的钎焊。常用于钎焊引线及其它要求高导电性的零部件。
钎料的选择 由于钎料的性能在很大程度上既影响钎焊的工艺性能又决定了钎焊的接头性能，所以在品种繁多的钎料种类中，它的选择应从接头使用要求，钎料和母材的相互匹配，钎焊加热工艺以及经济成本等角度进行综合考虑来确定。 从接头使用要求出发，对钎焊接头强度要求不高的，可以用软钎料钎焊，对钎焊接头强度要求比较高的，则应选用硬钎料钎焊。对在低温下工作的软钎料钎焊的接头，应使用含锡量低，或添加有防止发生冷脆性元素(如锑)的钎料。对高温下工作的接头，应选用高温强度和抗氧 化性好的钎料，如镍基钎料。 由于钎料与母材的成分差别往往很大，容易产生电化学腐蚀。对接头有耐蚀要求时，选用的钎料应保证钎焊接头的抗腐蚀性。例如铝的软钎焊接头，应选用耐腐蚀性能比较好的锌基钎料，甚至干脆用铝基硬钎料直接钎焊。又如一些专门的锡基钎料，如92Sn一SAg一1Sb一20u和84.5S。一8Ag一7.SSb钎料，钎焊的接头抗腐蚀性比用锡铅钎料和铅基钎料都要好，在较高温度和湿度条件下工作的焊件，应选用前者。又如用银钎料钎焊不锈钢时，采用不含镍的银钎料钎 焊的钎缝在潮湿空气或水中会产生缝隙腐蚀，而采用含镍的银基钎料，就不会发生这种现象。 在钎焊电气零件时，为了满足导电性的要求，应选用导电性好的钎料。例如，选用含锡量或含银量高的锡铅钎料或银基钎料。 对于有一定特殊要求的接头，如真空密封接头，应选用真空级钎料。这类钎料不但要求钎料成分的蒸气压要低，而且对易挥发的杂质也应控制得很严。对于在核反应堆工作的部件，不应选用含硼的钎料钎焊。 钎料与母材的相互匹配是很重要的问题。在匹配中首先是润湿性问题。例如，锌基钎料对钢的润湿性很差，所以不能用锌基钎料钎焊钢oBA好2C。银铜共晶钎料在铜和镍上的润湿性很好，而在不锈钢上的润湿性很差，因此用BAg72C。钎料钎焊不锈钢时，应在不锈钢上预先涂覆镍，或选用其他钎料。钎焊硬质合金时，采用含镍和(或)锰的银基钎料和铜基钎料能获得更好的润湿性。 在选择钎料时，又必须考虑钎料与母材的相互作用。若钎料与母材相互作用可形成脆性金属间化合物时，会使金属变脆，就应尽量避免使用。例如，钎焊钢和镍时不能选用铜磷钎料，因为铜磷钎料与钢或镍相互作用，在界面生成脆性磷化物，使接头变得很脆。又如用福基钎料钎焊铜，很容易在界面生成脆性的铜福化合物，使接头的塑性大大降低。用铜基钎料钎焊钦及其合金时，也因在界面处产生脆性化合物而不予推荐。钎料与母材的另一类不利的互相作用，是可能产生晶间渗人或使母材过量溶解从而产生溶蚀，对于薄件的钎焊尤应注意。例如用镍基钎料BNi一1钎焊不锈钢和高温合金时，由于钎料组元对母材的晶间渗人比较严重，母材的溶解也比较显著，因此，不适宜于钎焊薄件。用黄铜钎料钎焊不锈钢时，由于母材容易产生自裂而尽量避免使用。 选择钎料时又必须考虑钎焊温度对母材性能的影响。例如，钎焊奥氏体不锈钢时，为了避免晶粒长大，钎焊温度不宜超过1 100一1 150}C，钎料的熔点应低于此温度。对于马氏体不锈钢，如2Cr13等，为了使母材发挥其优良的性能，钎焊温度应与其淬火温度相匹配，以便钎焊和淬火加热同时进行。若如钎焊温度过高，母材有晶粒长大的危险，从而使其塑性下降，若钎焊温度过低，则母材强化不足，机械性能不高。对于已调质处理的2Cr13的焊件，可选用BAg40CuZnCd钎料，使其钎焊温度低于700`}C，以免影响焊件的性能。又如对于调质处理的被青铜，所选择的钎料不应高于它的退火温度。对于冷作硬化铜材的钎焊，为了
火焰钎焊时对钎料的选择 一、为了满足钎焊接头性能和钎焊工艺的要求，钎料应满足以下基本要求： 1、合适的熔化温度范围 一般情况下，钎料的熔点应比母材的熔点低40~60℃，如果接头在高温下工作时，钎料的熔点应高于工作温度。 2、钎料应具有良好的润湿作用。并且有与母材相互扩散、溶解的能力，以利于填满接头的间隙。 3、钎料与母材在钎焊时的物理、化学作用应保证它们之间形成牢固的结合。能满足钎焊接头的物理、化学和力学性能要求，如导电性、耐腐蚀性、抗氧化性、抗拉强度等 4、钎料成分稳定，尽量减少钎焊温度下元素的烧损，少含或不含稀有金属和贵金属。 5、钎料的热膨胀系数应与母材相近，以避免在钎缝中产生裂纹。 二、常用金属材料的熔点： 碳钢——1425℃黄铜——950℃青铜——995℃ 紫铜——1083℃锌——419℃ 铜管的色温标准 550℃暗褐色、700~800℃红色、900℃橙色、1000℃黄色三、钎焊用钎料的特点： 钎料是钎焊时用作形成钎缝的填充金属。按其熔点分为两类：熔点低于450℃的钎料称为软钎料，熔点高于450℃的为硬钎料。硬钎料一般用于工作
温度高和强度要求较高的焊件的钎焊，常用火焰钎焊。这类硬钎料主要有铝基、银基、铜基钎料等。目前，我公司一般使用的是铜基钎料及少量银基钎料。 银基钎料。它是银、铜或银、铜、锌合金，有时加入少量镉（Cd）、镍（Ni）、锡（Sn）、锰（Mn）、锂（Li）等元素，以满足不同的钎焊工艺要求，可以钎焊铜及其合金、钢、不锈钢、耐热合金、硬质合金等。应用范围比较广，但其价格比较高一些。公司目前用的是BAg25CuZn（HL302 含银25%）银基钎料，其熔化温度：745~775℃，用量较少。 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。铜基钎料常用的有铜锌、铜磷、铜锗钎料，我公司一般使用铜磷钎料和铜锌钎料。 1、铜锌钎料。这种钎料的机械性能和熔点与锌的含量有关，它具有较好的抗腐蚀性能，配合钎剂可钎焊铜、含锌量较少的黄铜、钢及铸铁等。 我公司目前选用的是BCu60-ZnSn-R（丝221），该钎料能获得较为致密的钎缝。其熔化温度：890~905℃。 2、铜磷钎料。它是以Cu-P和Cu-P-Ag合金为基体的钎料，主要用于钎焊铜和黄铜。铜磷钎料不能用于钎焊钢、镍合金和含镍超过10％的铜镍合金。它不能钎焊黑色金属，不能润湿黑色金属表面，并且在钎缝靠黑色基体金属的边界处，易生成脆性的磷化铁（Fe3P），使钎缝变脆。 铜磷钎料由于工艺性能好，价格低，钎焊紫铜时可以不用钎剂，具有良好的漫流性，钎焊接头具有满意的抗腐蚀性和较好的导电性，在电机制造和制冷设备等方面获得了广泛的应用。钎料中的磷可以还原氧化铜并起到熔剂
常用金属焊接性之高温合金的钎焊 高温合金是在高温下具有较好的力学性能、抗氧化性和抗腐蚀性的合金。这类合金可分为镍基、铁基和钴基三类；在钎焊结构中用得最多的是镍基合金。镍基合金按强化方式分为固溶强化、实效沉淀强化和氧化物弥散强化三类。固溶强化镍基合金为面心立方点阵的固溶相，通过添加铬、钴、钨、钼、铝、钛、铌等元素提高原子间结合力，产生点阵畸变，降低堆垛层错能，阻止位错运动，提高再结晶温度来强化固溶体。沉淀强化镍基合金钢是在固溶强化的基础上添加较多的铝、钛、铌、钽等元素而形成的。这些元素除形成强化固溶体外，还与镍形成Ni3(Al、Ti)γ’或Ni3(NbAlTi)γ”金属间化合物相；同时钨、铜、硼等元素与碳形成各种碳化物。TD-Ni和TD-NiCr合金是在镍或镍铬基体中加入2%左右弥散分布的ThO2颗粒，产生弥散强化效果的新型高温合金。 一：钎焊性 高温合金均含有较多的铬，加热时表面形成稳定的Cr2O3，比较难以去除；此外镍基高温合金均含铝和钛，尤其是沉淀强化高温合金和铸造合金的铝和钛含量更高。铝和钛对氧的亲和力比铬大得多，加热时极易氧化。因此，如何防止或减少镍基高温合金加热时的氧化以及去除其氧化膜是镍基高温合金钎焊时的首要任务。镍基高温合金钎焊时不建议用钎剂来去除氧化物，尤其是在高的钎焊温度下，因为钎剂中的硼砂或硼酸在钎焊温度下与母材起反应，降低母材表面的熔化温度，促使钎剂覆盖处的母材产生溶蚀；并且硼砂或硼酸与母材发生反应后析出的硼可能渗入母材，造成晶间渗入。对薄的工件来说是很不利的。所以镍基高温合金一般都在保护气氛，尤其是在真空中钎焊。母材表面氧化物的形成和去除与保护气氛的纯度以及真空度密切相关。对于含铝和钛低的合金，热态真空度不应低于10-2Pa；对于含铝钛较高的合金，表面氧化物的去除不仅与真空度有关，而且还与加热温度有关。 无论是固溶强化，还是沉淀强化的镍基高温合金，都必须将其合金元素及其化合物充分固溶于基体内，才能取得良好的高温性能。沉淀强化合金固溶处理后还必须进行时效处理，已达到弥散强化的目的。因此钎焊热循环应尽可能与合金的热处理相匹配，即钎焊温度尽量与热处理的加热温度相一致，以保证合金元素的充分溶解。钎焊温度过低不能使合金元素完全溶解；钎焊温度过高将使母材的晶粒长大，这些均对母材
钎焊 用比母材熔点低的金属材料作为钎料，用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法。钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件，如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗，除去油污和过厚的氧化膜，保证接口装配间隙。间隙一般要求在0.01～0.1毫米之间。 钎焊基本知识概述 1.1 概念 钎焊：利用熔点比母材低的填充金属（称为钎料），经加热熔化后，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，实现连接的焊接方法。 较之熔焊，钎焊时母材不熔化，仅钎料熔化； 较之压焊，钎焊时不对焊件施加压力。 钎焊形成的焊缝称为钎缝。 钎焊所用的填充金属称为钎料。 钎焊过程：表面清洗好的工件以搭接型式装配在一起，把钎料放在接头间隙附近或接头间隙之间。当工件与钎料被加热到稍高于钎料熔点温度后，钎料熔化（工件未熔化），并借助毛细管作用被吸入和充满固态工件间隙之间，液态钎料与工件金属相互扩散溶解，冷疑后即形成钎焊接头。 1.2 焊接材料 1.2.1 钎料：即钎焊时用做填充金属的材料。 1.2.1.1 对钎料的基本要求： ①低于工件金属的熔点；
②有足够的浸润性（钎料流入间隙的性能）； ③有与工件金属适当的溶解和扩散能力； ④焊接接头应具有一定的机械性能和物理、化学性能。 1.2.1.2 分类 根据熔点不同，钎料分为软钎料和硬钎料 ①软钎料：即熔点低于450℃的钎料，有锡铅基、铅基（T<150℃，一般用于钎焊铜及铜合金，耐热性好，但耐蚀性较差）、镉基（是软钎料中耐热性最好的一种，T=250℃）等合金。 软钎料主要用于焊接受力不大和工作温度较低的工件，如各种电器导线的连接及仪器、仪表元件的钎焊（主要用于电子线路的焊接） 常用的软钎料有：锡铅钎料（应用最广、具有良好的工艺性和导电性，T<100℃）、镉银钎料、铅银钎料和锌银钎料等。 软钎焊：指使用软钎料进行的钎焊。钎焊接头强度低（小于70Mpa）。 ②硬钎料：即熔点高于450℃的钎料，有铝基、铜基、银基、镍基等合金。 硬钎料主要用于焊接受力较大、工作温度较高的工件，如：自行车架、硬质合金刀具、钻探钻头等（主要用于机械零、部件的焊接） 常用的硬钎料有：铜基钎料、银基钎料（应用最广的一类硬钎料，具有良好的力学性能、导电导热性、耐蚀性。广泛用于钎焊低碳钢、结构钢、不锈钢、铜以及铜合金等）、铝基钎料（主要用于钎焊铝及铝合金）和镍基钎料（主要用于航空航天部门）等。 硬钎焊：指使用硬钎料进行的钎焊。钎焊接头强度较高（大于200Mpa）。 1.2.1.3 钎料的编号 国标：B（表钎料代号（Braze））+化学元素符号（表钎料的基本组元）+数字（表基本组元的质量分数（%））+元素符合（表钎料的其它组元，按含量多少排序，不标含