第4章钎料解读.

3）耐热性比锡钎钎料好，工作温度不超过150 ℃； 4）焊接的铜和黄铜在潮湿的环境中耐腐蚀性较差；必须 涂敷防潮涂料保护； 5）铅基钎料的成分和性能；
三、常见钎料介绍-镉基钎料



镉基钎料是软钎料中耐热性最好的一种,工作温度可达250℃。 1）国产镉基钎料的成分和性能。 2）Ag的加入能使镉合金的熔点迅速上升，Ag 的含量尽量控制 在5%以内。 3）HL503抗拉强度和延伸率与温度的关系，见图5所示。 4）加如锌可以减轻钎料在 熔化状态下的氧化和降低 熔点。 5）镉基钎料钎焊铜时，加 热温度过高或时间过长， 钎缝界面上将生成脆性铜 镉化合物，降低接头性能。 图5 HL503抗拉强度和延伸率与 温度的关系
车辆工程系
材料教研室：陈银银
钎料
一、对钎料的基本要求 二、钎料的分类和编号 三、常见钎料介绍 四、钎料的选择
一、对钎料的基本要求
钎焊时，焊件是依靠熔化的钎料凝固后连接起来 的，因此，钎焊接头的质量在很大程度上取决于钎料。 为了满足工艺要求和获得高质量的钎焊接头，钎料应 满足以下五点基本要求： 1、钎料应具有合适的熔点。它的熔点至少应比母材的 熔点低几十度。二者熔点过于接近，会使钎焊过程不 易控制，甚至导致母材晶粒长大，过烧，以及局部熔 化。 2、钎料应具有良好的润湿性，能充分的填满钎缝间隙。
二、钎料的分类和编号
1、钎料的分类 1）钎料一般按熔点的高低分为两类： 软钎料(熔点小于450度)；硬钎料(熔点高于450度); 注：450度分界线是人为划定的，所以易熔与难熔，软和硬都 是相对的。 2）根据钎料的主要元素把软钎料和硬钎料可以分为各种基的 材料。 如软钎料又可以分为 铋基、铟基、锡基、铅基、 镉基、锌基等类钎料；硬 钎料又可分为铝基、银基、 铜基、锰基、镍基等类钎 料。各种钎料的熔点见右 图1：各种钎料的熔点范围 图。

（4）镉基钎料
镉基钎料是耐热性最好的一种软钎料，工作 温度可达250℃。
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第4章 钎料
• 常见的有Cd-Zn、Cd-Ag、Cd-Zn-Ag系钎料。 • Ag的加入可提高强度，但超过5%Ag使液相线 迅速上升，结晶区间变得很宽，故Ag不宜过高。 • Zn的加入可减少液态钎料的氧化，并使熔点 下降，钎缝可电镀。 • 镉基钎料钎焊铜时，温度过高，时间过长， 钎缝界面将生成脆性的化合物，使性能下降。
质腐蚀； 问题： 价格高，低银钎料的研制 ，如何降低熔点，如何避 免脆性相。
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Ag-Cu-Zn钎料合金 Ag-Cu共晶点780°C 加入Zn降低熔点，720°C 会产生脆性β、γ、δ和 ε相 γ、δ和ε相塑性极差 Zn含量控制在35%以下 Ag-Cu-Zn-Sn钎料合金 进一步降低熔点 加入量0.5~5%，熔660°C 过多产生脆性加入微量Ni ，提高强度和耐热性。
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第4章 钎料
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第4章 钎料
§ 4.3 软钎料
(2)无铅锡基钎料 以Sn/Ag/Cu/In/Bi/Zn二元或多元合金代替在电子 工业中应用最广的63Sn-Pb37共晶合金钎料。 96.5Sn3.0Ag0.5Cu(217-219 ℃)、96.5Sn3.5Ag (221 ℃) 99.3Sn0.7Cu(227 ℃)、42Sn58Bi(139 ℃)、 91.7Sn3.5Ag4.8Bi(210-215 ℃)
1.钎料的分类 以熔点区分：低于450℃ 易熔钎料（软钎料） 高于450℃ 难熔钎料（硬钎料） 以组成钎料的主要元素分： 软钎料：锡基、铅基、镉基、锌基等； 硬钎料：铝基、银基、铜基、锰基、镍基等。
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第4章 钎料

钎焊接头的装配固定
接头在钎焊过程中，特别是钎料开始流动时，必须 保持设计时的正确位置。装配时为保证要求的间隙 要用各种方法固定工件，如紧配合、点焊、铆焊及 夹具定位等。
套接长度
一般套接长度在5～15mm，（壁厚大于 0.6mm直径大于8mm的管件，其套接长度不 应小于8mm）。 套管长度过短，接头强度（主要指疲劳特性 和低温性能）不够，更重要的是易出现焊堵 现象。
3. 焊件表面清洁度 焊件表面氧化物及油污等杂质会阻碍钎料与焊 件的接触，使液态钎料聚成球状而很难铺展， 钎焊时必须保证焊件接头处表面清洁。 4. 焊件表面粗糙度 钎料在粗糙表面的润湿性比光滑面要好，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。
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，钎焊过程中，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
3. 熔化性能 钎剂的熔点应低于钎料的熔点，且二者相差不 能过大，这样才能保证钎剂在钎料熔化之前有效地 发挥作用，去除钎缝间隙和钎料表面的氧化膜，为 钎料的润湿铺展准备条件。 4.热稳定性能 钎剂在加热过程中应保持其成分和作用稳定不 变，不致于发生钎剂组分的分解、蒸发或碳化而丧 失其应有的作用。一般要求钎剂具有不小于100℃ 的热稳定温度范围。
钎剂的性能
在实际生产中，钎剂应满足哪些性能要求？ 1.去膜性能 通过物理化学作用，钎剂应足以溶解或破坏母材 和钎料表面的氧化膜。 2.润湿和保护性能 钎剂在钎焊温度范围内应该具有表面张力小、粘 度低和流动性好的特点，以利于钎剂和液态钎料在母 材表面的润湿和铺展；同时，钎剂及其作用产物的密 度应小于液态钎料的密度，这样钎剂才能均匀地呈薄 层覆盖在钎料和母材的表面，有效地隔绝空气，起到 保护作用。

(2)去膜剂：溶解钎焊金属和钎料的表面氧化膜，常 用碱金属和碱性金属的氟化物。 (3)活性剂：活化钎剂，以加速氧化物的溶解和改善 钎料在钎焊金属上的润湿，常用氯化锌、硼酐等。
软钎剂
无机软钎剂
无机软钎剂
无机软钎剂
无机软钎剂
常用无机软钎剂
有机软钎剂
有机软钎剂
有机软钎剂
有机软钎剂
• 松香一般以粉末或以酒精、松节油溶液的形式使用。 • 松香钎剂只能在300℃以下使用，超过此温度时将碳化而 失效。
硬钎剂
硬钎剂
硬钎剂
硼砂和硼酸作钎剂存在下列缺点
• 活性温度高，均在800℃以上，只能配合铜基钎 料使用 • 去氧化物的能力不强，不能去除铬、硅、铝、钛 等的氧化物。因此不能用来钎焊含这些元素多的 合金钢、不锈钢和高温合金。 • 残渣对金属的腐蚀作用虽然不大，但在接头表面 形成玻璃状硬壳，他它不溶于水，也难用机械方 法清楚干净。
钎剂
什么是钎剂?
钎剂是钎焊过程中用的
熔剂 对于大多数钎焊方法来说 : 钎剂是不可缺少的
去膜的必要性
钎剂
• 其目的是通过防止母材和钎料氧化，配合钎料促 进钎焊接头的形成。 • 通过清除工件表面氧化物，钎剂还起到减少表面 张力和促进钎料流动性的作用。 • 钎焊保护气体或真空条件也可视作一种特殊的钎 剂，保护气体或真空在工件周围提供了一个活性 或惰性的保护气氛，起到的也是钎剂作用。
可加水调制成膏,或加灼热的钎料插入粉状 钎剂中,或直接撒于接头处. 最长用的形式,直接刷涂在接头或钎料上
可将母材浸入悬浮液当中施加钎剂
钎剂清理
• 由有机酸及盐组成的钎剂，一般都溶于水，可采用热水洗 涤。由无机酸组成的软钎剂溶于水，因此可用热水洗涤。 含碱金属及碱土金属氯化物的钎剂（例如氯化锌），可用 2%盐酸溶液洗涤 • 硬钎焊用的硼砂和硼酸钎剂残渣基本上不溶于水，很难去 除，一般用喷砂去除。比较好的方法是将已钎焊的工件在 热态下放入水中，使钎剂残渣开裂而易于去除 .