钎焊复习知识点总结
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钎焊复习知识点总结一、钎焊的基本原理钎焊是一种通过使用熔点低于母材的金属作为钎料,将钎料加热至熔化状态,然后利用液态钎料润湿母材并填充接头间隙,从而实现金属连接的焊接方法。
钎焊的强度和气密性均能满足要求,且对母材的稀释率较低。
二、钎焊的种类1、硬钎焊:适用于硬质合金、硬磁合金、结构钢和高速钢等的钎焊。
其特点是钎料熔点较高,接头强度高,但需要进行复杂的加热过程。
2、软钎焊:适用于有色金属、不锈钢、耐热合金和低熔点金属等的钎焊。
其特点是钎料熔点较低,接头强度较低,但加热过程相对简单。
三、钎焊的工艺要素1、钎料:选择合适的钎料是钎焊的关键,需要考虑母材的化学成分、接头形式和工作环境等因素。
2、钎剂:用于清除母材和钎料表面的氧化物和其他杂质,提高钎料的润湿性和流动性。
3、加热方法:选择合适的加热方法可以保证钎焊的质量和效率,包括火焰加热、电阻加热和激光加热等。
4、冷却:钎焊完成后需要进行冷却,以防止母材和钎料的过度冷却导致接头开裂。
四、钎焊的质量控制1、母材和钎料的清洁:确保母材和钎料的表面无杂质和氧化物,以保证焊接质量。
2、加热过程的控制:控制加热温度和时间,以保证钎料充分熔化和润湿母材。
3、冷却过程的控制:控制冷却速度,以防止母材和钎料的过度冷却导致接头开裂。
4、焊接后的检验:对焊接接头进行外观检查和无损检测,以确保其质量和可靠性。
五、钎焊的应用范围1、航空航天:用于飞机、火箭和卫星等的高强度结构件的钎焊。
2、汽车制造:用于汽车发动机、变速器和底盘等的高强度结构件的钎焊。
3、电子封装:用于芯片、集成电路和微电子器件等的高精度连接的软钎焊。
4、医疗器械:用于医疗器械的高精度连接的软钎焊。
操作系统复习知识点总结一、操作系统的定义操作系统是一种计算机系统,它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源,为用户和应用程序提供便利的操作界面。
二、操作系统的功能1、资源管理:操作系统负责分配和管理计算机的各种资源,包括CPU、内存、硬盘、网络等。
焊接&钎焊Welding &Brazing1.焊接分类:熔化焊:焊接过程中母材和填充金属都熔化,二者是化学结合。
如:手工,CO2,TIG,MIG,埋弧,MAG,等离子,激光,电子束.压力焊:焊接时不用焊料,被连接金属间是化学或物理结合。
焊缝窄,影响区域小。
电阻(点、缝)闪光,摩擦,冷压.钎焊:钎料温度低于母材温度,焊接时钎料熔化母材不熔化,二者之间是物理结合。
习惯以450度做为划分硬钎焊和软钎焊的界线。
(软、硬)烙铁,感应,炉中(真空)火焰,电阻浸渍,电弧,超声,激光,红外线2.硬钎焊特点:(历史最长、母材不熔化,温度低,变形小,实现异种材料结合,可拆开。
)钎焊属于固相连接,他与熔化焊方法不同,钎焊时母材不熔化,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。
同熔化焊和压力焊方法相比,钎焊具有以下优点:2.1 钎焊加热温度较低,对母材组织和性励影响较小;2.2 钎焊接头平整光滑,外形美观;2.3 焊件变形较小,尤其是采用均匀加热(如炉中钎焊)的钎焊方法,焊件的变形可减小到最低程度,容易保证焊件的尺寸精度;2.4 某些钎焊方法一次可焊成几十条或成百条钎缝,生产率高:2.5 可以实现异种金属或合金、金属与非金属的连接。
但是,钎焊也有他本身的缺点,钎焊接头强度比较低,耐热能力比较差,由于母材与钎料成分相差较大而引起的电化学腐蚀致使耐蚀力较差及装配要求比较高等。
3.被焊材料:金属:Cu,Fe,Al,Ti,Mg等合金金属陶瓷非金属(金刚石,碳纤维)4.钎料与钎剂:4.1 钎料氟化物,氯化物,钎剂的作用:去膜、助流、保护电磁感应现象,磁转化,电热转换,聚磁,趋肤,尖角,频率,电流偶合量,电压,材料导磁率,匝数7.焊前焊后处理7.1 .焊前处理:零件表面脱脂:有机溶剂清洗、碱液清洗、电化学脱脂、超声波清洗清除表面氧化物:机械清除、酸洗预镀覆:工艺镀层、阻挡镀层、钎料镀层7.2 .焊后处理:钎焊后热处理:改善接头组织进行扩散热处理、消除钎焊热应力低温退火热处理8.材料的钎焊性及常用材料钎焊方法的推荐材料的钎焊性是指材料在一定的钎焊条件下获得优质接头的难易程度。
1.钎焊的基本原理钎焊时采用比母材熔点低的金属材料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点低于母材熔点,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。
2、钎焊街头形成的基本条件是什么?影响钎焊润湿角的因素有哪些?(1)、液体对固体的润湿以及钎缝间隙的毛细作用;(2)钎料和母材的成分、温度的影响、金属表面氧化物的影响、钎剂的影响、母材表面状态的影响。
3、铅焊接头是怎样形成的,分为几个区域?形成过程1钎料填满钎缝的过程2钎料同钎焊金属相互作用的过程扩散区:是钎料组分向钎焊金属扩散形成的。
界面区:是钎焊金属向钎料溶解、冷却后形成的,它可能是固溶体或金属间化合物。
钎缝中心区:由于钎焊金属的溶解和钎料组分的扩散以及结晶时的偏析,其组织也不同于钎料的原始组织。
4、润湿:固体表面与液体接触时,原来的固相-气相界面消失,形成新的固相-液相界面,这种现象叫润湿。
铺展:将某液滴置于固体表面,若液——固系通过液滴和固体界面的变化,能使其自由能降低,则液滴沿固体表面会自动流开铺开,这种现象为铺展。
5、钎焊的技术特点优点:(1)加热温度较低(2)焊件变形小,尺寸精确高(3)可焊异种金属或材料(4)适合于批量生产,生产率很高(5)可整体加热,用于结构复杂,开敞性差的材料焊件缺点:(1)接头强度低(2)耐热性差(3)搭接接头,增加了母材消耗和结构重量总之,钎焊最明显的优点:母材不化钎料化。
钎焊较适宜连接精密、微型、复杂、多钎缝、异类材料的焊件。
6、钎料分类软钎料:熔点<450℃,易熔钎料,软钎料可分为:Bi、Zn、In、Sn、Pb、Cd基类钎料硬钎料:熔点>450℃,难熔钎料,硬钎料可分为:Al、Ag、Cu、Mn、Ni基类钎料纯铜钎料特点:1)熔点:1083℃焊接温度高tB:1100~1150℃晶粒易长大2)必须在保护气氛中钎焊(因为铜易被氧化)3)对钢的润湿性好,要求接头间隙小于0.05mm 4)不可以钎焊铜合金7、钎料应满足哪些基本条件?什么叫自焊剂钎料,应满足哪些要求?钎焊不锈钢时应采用那种钎料,为什么?(1)基本条件:钎料应有合适的熔点;具有良好的润湿性,能充分填满焊缝间隙;钎料与母材的扩散作用,应保证它们之间形成牢固的结合;钎料应具有稳定和均匀的成份。
钎焊复习1.钎焊:钎焊是把被连接材料(又称母材)加热到适当的温度,并使填充材料(又称钎料)熔化,利用毛细作用使液态钎料填充固态母材之间的间隙,经母材与钎料发生相互作用,然后冷却凝固,从而形成冶金结合的一类连接方法。
2.钎焊接头形成的基本原理钎焊接头的形成是在一定的条件下,液态钎料自行流入固态母材之间的间隙,并依靠毛细作用力保持在间隙内,经冷却后,钎料凝固而形成的。
因此,在钎焊接头的形成过程中,必然涉及到钎料在母材上的润湿与铺展、钎料的流动及毛细填缝等问题。
3.影响钎料润湿性的因素1)钎料和母材成分的影响2)温度的影响3)金属表面氧化物的影响4)钎剂的影响5)母材表面状态的影响4.影响母材向液态钎料中溶解的工艺因素1)温度的影响2)加热保温时间钎的影响3)钎料量的影响5.采用含硼镍基钎料钎焊不锈钢和高温合金时,发生的现象及原因当采用含硼镍基钎料钎焊不锈钢和高温合金时,就可能发生硼向母材晶间渗入的情况。
晶间渗入的产物大都比较脆,会对钎焊接头产生极为不利的影响,尤其是在钎焊薄件时,晶间渗入可能贯穿整个焊件厚度而使接头脆化,因此应尽量避免接头中产生晶间渗入。
晶间渗入的产生是因为在液态钎料与母材接触中,钎料组分向母材中扩散,由于晶界处空隙较多,扩散速度较快,结果造成了在晶界处首先形成钎料组分与母材金属的低熔点共晶体。
由于其熔点低于钎焊温度,这样就在晶界处形成了一层液态层,这就是所谓的晶间渗入。
6.钎缝的成分和组织常常是不均匀的,一般由三个区域组成,即:母材上靠近界面的扩散区,与之相邻的钎缝界面区和钎缝中心区。
扩散区是由钎料组分向母材中扩散所形成的;界面区是母材组分向钎料中溶解并冷却后形成的,它可能是固溶体或金属间化合物;钎缝中心区由于母材的溶解和钎料组分的扩散以及结晶时的偏析,其组织也不同于钎料的原始组织成分,钎缝间隙较大吋,该区的组织形态与钎料原始组织形态比较接近,而间隙小时,则二者之间可能存在极大的差别。
一钎焊知识用于金属之间的焊接有熔焊、压焊、钎焊等方法。
所谓钎焊就是把熔点低于被焊料熔点的金属或合金作为充填金属(即焊料),而且只溶化熔料而不被焊物的一种熔接方法。
在修理电冰箱和空调时,紫铜管的焊接要用硬钎焊。
钎焊可分为钎接溶焊、软钎焊(软锡焊)、和硬钎焊三种。
软钎焊与硬钎焊的不同主要在于焊料的软、硬之不同。
软钎焊的焊料是焊锡,而硬钎焊的焊料是铜磷合金焊条及银基焊条。
软钎焊与硬钎焊的不同也可以从焊料溶点高、低而加以区分。
一般溶点在450度以下的焊料叫软焊料,溶点在450度以上的焊料叫硬焊料。
硬钎焊时,要把溶点比被焊金属低(焊接温度要高于450度)的焊料溶化加在结合部,使其与被焊材料发生沾润现象,从而达到焊接的目地。
在焊接部位的狭缝隙中加入溶化焊料利用毛细管的作用可称为沾润现象,沾润是焊接的条件。
硬钎焊主要采用氧气—乙炔焊炬,而软钎焊一般采用电烙铁加热或喷灯加热。
二气焊设备、焊料、焊剂1设备气焊设备包括乙炔桶、氧气钢瓶、焊枪(焊炬)、软管等。
在乙炔气瓶内,最大压力为250PSi,乙炔含有约93%的碳与7%的氢,当与适当的氧混合后,点火即可产生高温火焰。
焊枪也称焊把,焊枪使氧气与乙炔经两个针阀调节后,使其按正确的比例混合,点燃后可产生高温,用来焊接管路的接头。
焊接时火焰的大小可通过两个针阀调整,在焊接不同的材料、不同的管径时,所需的焊枪大小和火焰温度的高低也不同。
气焊火焰有氧化焰、中性焰、碳化焰三种。
氧化焰中氧气过剩,它可以使金属氧化,所以一般不宜采用。
碳化焰是可燃性气体的剩火焰、火焰模糊发白。
钎焊时使用一些碳化焰。
其他如碳素钢,不锈钢的焊接也使用它。
中性焰是三种火焰中最适用于铜管焊接的火焰,氧气和乙炔的含量适当,是气焊的标准火焰。
最高温度可达到3000—3500℃,几乎所有的焊接都可以使用中性火焰。
气焊火焰在调整时,可用手转动焊枪上的氧气调节旋钮,以改变气体混合比例,这需要在焊接时灵活掌握、摸索。
火焰调节的过程如下:由大到小:中性焰(大)→减小氧气→出现羽状焰→减小乙炔→调为中性焰(小)。
1、钎焊街头形成的基本条件是什么?影响钎焊润湿角的因素有哪些?(1)、液体对固体的润湿以及钎缝间隙的毛细作用;(2)钎料和母材的成分、温度的影响、金属表面氧化物的影响、钎剂的影响、母材表面状态的影响。
2、钎焊接头由哪几个区域组成?钎缝组织一般有几种类型,对钎焊接头的性能影响如何?(1)基本上由三个区域组成:母材上靠近界面的扩散区;钎缝界面区和钎缝中心区。
(2)钎缝组织有固溶体、金属件化合物、共晶体。
(3)固溶体组织有良好的强度和塑性,对接头性能是有利的,金属间化合物的出现会使接头强度升高,塑性下降,焊接接头性能降低,共晶体形成时由于接触反应钎焊温度较低,对钎焊过程是一个有利因素。
3、何谓软、硬钎料?钎料应满足哪些基本条件?什么叫自焊剂钎料,应满足哪些要求?钎焊不锈钢时应采用那种钎料,为什么?(1)把熔点低于450°C的钎料称为软钎料,熔点高于450°C的钎料称为硬钎料。
(2)基本条件:钎料应有合适的熔点;具有良好的润湿性,能充分填满焊缝间隙;钎料与母材的扩散作用,应保证它们之间形成牢固的结合;钎料应具有稳定和均匀的成份。
尽量减少钎焊过程中的偏析现象和易挥发元素的损耗;所得到的接头应满足产品的技术要求。
(3)自焊剂钎料是指自身含有能起到钎剂作用的微量或一定量元素的钎料。
要求:钎料内含有较强的还原剂,在钎焊温度下能够还原母材表面的氧化物;还原剂与母材表面氧化物作用后的还原产物,熔点应低于钎焊温度,或者还原产物能与母材表面氧化物形成低熔点的复合化合物;还原产物或所形成的复合化合物的粘度要小,能被液态钎料排开,不妨碍钎料铺展。
(4)钎焊不锈钢时常使用银基材料,由于银基材料熔点不是很高,能润湿很多金属,并且具有良好的强度、塑性、导热性、导电性、和耐各种介质复试的性能。
4、为什么要使用钎剂?钎剂的作用是什么?请解释钎焊前表面必须去除氧化皮、有无的原因?(1)使用钎剂是为了去除金属表面的氧化膜,作用:清除母材和钎料表面的氧化物,为液态钎料在母材上铺展填缝创造必要的条件;以液体薄层覆盖母材和钎料表面,隔绝空气而起保护作用;起界面活性作用,改善液态钎料对母材的润湿。
钎焊基本知识1.焊接分类熔化焊:焊接过程中母材和填充金属都熔化,二者是化学结合。
如:手工电弧焊,CO2,TIG,MIG,埋弧,MAG,等离子,激光,电子束。
压力焊:焊接时不用焊料,被连接金属间是化学或物理结合。
焊缝窄,影响区域小。
电阻(点、缝)闪光,摩擦,冷压。
钎焊:钎料温度低于母材温度,焊接时钎料熔化母材不熔化,二者之间是物理结合。
习惯以焊接温度450度划分为硬钎焊和软钎焊。
硬钎焊主要有:火焰钎焊、感应钎焊,炉中钎焊,电阻钎焊等。
2.钎焊特点钎焊属于固相连接,它与熔化焊方法不同之处在于:钎焊时母材不熔化,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(50-100°C)的一种连接方法。
当钎料加热到熔化温度,利用液态钎料在母材表面或者间隙中的润湿作用,毛细流动,与母材相互作用(溶解、扩散或者产生金属间化合物)而实现零部件间的连接。
同熔化焊和压力焊方法相比,钎焊具有以下优点:2.1 钎焊加热温度较低,对母材组织和性能影响较小;2.2 钎焊接头平整光滑,外形美观;2.3 焊件变形较小,尤其是采用均匀加热(如炉中钎焊)的钎焊方法,焊件的变形可减小到最低程度,容易保证焊件的尺寸精度;2.4 某些钎焊方法一次可焊成几十条或成百条钎缝,生产率高;2.5 可以实现异种金属或合金、金属与非金属的连接;但是,钎焊也有他本身的缺点,由于母材与钎料成分得不同,难免会引起接头的电化学腐蚀。
在钎焊大多数材料时,钎焊接头强度与母材不能达到同等强度。
3.被焊材料金属:铜及铜合金,铝合金,钛合金,铁与钢,高温合金,硬质合金等。
非金属(陶瓷,金刚石,石墨)4.钎料与钎剂4.1 钎料主要有以下几种:Cu基,CuP,Ag基,Al基,Ni基,Sn基,Ti基4.2 钎剂钎剂的作用:去除氧化膜、增加钎料的流动性、防止钎料在加热时氧化。
主要由硼砂、硼酸氟化物,氯化物等组成。
5.钎焊方法6.焊前焊后处理6.1 焊前处理:零件表面脱脂:有机溶剂清洗、碱液清洗、超声波清洗。
钎焊钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件(母材)与钎料加热到高于钎料熔点,但低于母材熔点的温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材相互扩散而实现连接焊件的方法。
钎焊接头形成包括三个基本过程:1) 液态钎料要润湿焊件金属,并能在焊件表面铺展;2) 通过毛细作用致密地填满接头间隙;3) 钎料能同焊件金属之间发生作用,从而实现良好的冶金结合。
钎焊机理漫流漫流也叫扩展或铺展,它是一种物理现象,服从一般的力学规律,没有金属化学的变化。
通常低表面能的材料在高表面能的材料上漫流。
正如前面所述,漫流过程就是整个系统的表面自由能减小的过程。
一个系统两个元件自由能相同时,不会产生漫流。
在电子锡焊装联中,我们所讨论的一般都是液相体在固体表面上的漫流,漫流与液体的表面能,固体的表面性质等有关。
这是一种液体没固体表面的流动即流体力学问题,同时也有毛细作用。
漫流是浸润的先决条件。
浸润(Wetting)软钎焊的第一个条件,就是已熔化的焊料在要连接的固体金属的表面上充分漫流以后,使之熔合一体,这样的过程叫作“浸润”(或润湿)。
粗看起来,金属表面是很光滑的。
但是,若用显微镜放大看,就能看到无数凹凸不平,晶粒界面和划痕等,熔化的焊料没着这种凹凸与伤痕,就产生毛细作用,引起漫流浸润。
产生浸润的条件:为了使已熔焊料浸润固体金属表面,必须具备一定的条件。
条件之一就是焊料与固体金属面必须是“清洁”的,由于清净,焊料与母材的原子间距离就能够很小,能够相互吸引,也就是使之接近到原子间力能发生作用的程度。
斥力大于引力,这个原子就会被推到远离这个原子的位置,不可能产生浸润。
当固体金属或熔化的金属表面附有氧化物或污垢时,这些东西就会变成障碍,这样就不会产生润湿作用,金属表面必须清洁,这是一个充分条件。
表面张力表面张力是液体表面分子的凝聚力,它使表面分子被吸向液体内部,并呈收缩状(表面积最小的形状)。
液体内部的每个分子都处在其它分子的包围之中,被平均的引力所吸引,呈平衡状态。
钎焊的概念:借助于液态钎料填满固态母材之间的间隙并相互扩散形成结合的一类连接材料方法。
根据钎料熔点温度不同,熔点低于450为软钎焊,大于450为硬钎焊,大于900为高温钎焊。
软钎焊和硬钎焊的区别:软钎焊的所用钎料的熔点低于450,接头强度低于70兆帕,硬钎焊所用钎料的熔点高于450,接头强度可达500兆帕。
影响钎料润湿性的因素:(1)钎料与母材的成份,钎料与母材在液态和固态均不相互作用,则他们之间的润湿性很差,若钎料能与母材相互溶解并形成化合物,则液态钎料能较好的润湿母材。
(2)温度,温度升高,钎料表面张力降低,有助于提高钎料的润湿性。
温度过高钎料的润湿性太强,往往容易造成钎料的流失,温度过高坏会引起母材晶粒长大,溶蚀等现象。
(3)金属表面氧化物(4)钎剂可清除氧化膜改善润湿性(5)母材表面的状态粗糙度(6)表面活性物质的影响。
1.钎料应具有合适的熔点;2.钎料应具有良好的润湿性,能充分填满钎锋的间隙;3.钎料与母材的扩散作用,应保证他们之间形成牢固的结合;4.钎料应具有稳定和均匀的成分,应尽量减少钎焊过程中的偏析现象和易挥发元素的消耗等;5所得到的接头应能满足产品的技术要求。
软钎料代号s硬钎料代号b自钎剂钎料:指机能填充钎缝间隙,又能起钎剂作用的钎料。
作用:填缝,去氧化膜。
要求:1.强还原剂2.还原产物熔点低于钎焊温度3.还原产物粘度低4.还原剂能溶于钎料内5.还原剂最好能降低液态钎料的表面张力,改善钎料的润湿性。
3.1. 钎焊时去膜的必要性母材表面氧化膜的存在,液态钎料不能润湿它们,同样液态钎料被氧化膜包裹时,也不能在母材上铺展( cu ni fe等的氧化膜易去除 al mg ti cr 等的氧化膜难去除)3.2钎剂的作用及性能要求清除母材和钎料表面氧化膜利于铺展填缝隔绝空气起保护作用起界面活化作用改善钎料对母材的润湿性能要求(1)钎剂应具有溶解或破坏母材和钎料表面氧化膜的足够能力(2)钎剂的熔点和最低活性温度应低于钎料熔点(3)钎剂应具有良好的热稳定性(4)在钎焊温度范围内,钎剂应粘度小,流动性好,能很好润湿母材,减小母材的界面张力(5)钎剂不应对母材和焊缝有强烈腐蚀作用和毒性(6)钎焊后钎剂的残渣应容易清除3.3钎剂的组成及各成分的作用(1)钎剂基体组分作用:使钎剂具有具体熔点;作为钎剂其它组分以及钎剂作用产物的溶剂;铺展形成致密液膜覆盖母材和钎料表面(2)去膜剂起溶解母材和钎剂表面氧化膜的作用(3)活性剂加速氧化膜的清除并改善钎料的铺展(钎剂分为软钎剂.硬钎剂.铝,镁,钛用钎剂)3.4氯化锌无机盐软钎剂的去膜机理,为改善氯化锌的去膜效果常加入哪些成分及作用机理:氯化锌以水溶液形式作为钎剂形成络合酸能溶解金属氧化物(1)添加氯化铵能显著降低钎剂的熔点和粘度,减小钎剂与钎料间的界面张力(2)为适应锌基和Ni基钎料钎焊铜及合金可添加高熔点氯化物(Cdcl,kcl)3.5硼酸与硼砂的去膜机理,为改善硼砂性能常加入哪些组分并阐述其作用。
(1)硼酸硼酸加热时分解形成硼酐,能与铜锌铁的氧化物形成易溶的氧化物形成硼酸盐,以渣的形式浮在钎缝表面,既能去膜,又能起机械保护作用(2)硼砂在液态能分解有硼酐,与硼酸机理一样在硼酸 -硼砂系钎剂中加入氟化钙,提高钎剂去氧化的能力,加入氟化钾,提高钎剂去膜能力,降低钎剂的熔点和表面张力3.6铝用钎剂的特殊性一般各类钎剂都不能满足钎焊铝及其合金的需要,必须使用专门的铝用钎剂3.7铝用软钎剂的种类及去摸机理(1)铝用有机软钎剂依靠生成的氟硼化物去除氧化铝膜(2)铝用反应钎剂(锌,锡等重金属氯化物)加热过程中,重金属氯盐参过氧化铝膜的裂缝与铝反应,破坏膜与母材的结合,生成氯化铝升华为气体从膜下溢出促进膜的破碎3.8铝用氯化物基硬钎剂的组成、去膜机理组成机理:以碱金属的氯化物的低熔点混合物作为基体组分,加入氟化物作去膜剂,添加某些易熔重金属的氯化物充当活性剂4.1了解常用钎焊方法(前六种)的特点及应用 (1)烙铁钎焊利用烙铁工作部积聚的热量来融化钎料,一般采用钎剂去膜 (2)火焰钎焊可燃气体或液体燃料与氧或空气混合燃烧形成的火焰进行钎焊加热,手工操作加热温度难以控制,局部加热可能引起应力或变形(3)电阻钎焊利用电流通过焊件或与焊件接触的加热块产生的电阻热熔化钎料加热焊件可采用焊剂或气体介质去膜,不能用固态钎剂,因其不导电(4)感应钎焊通过交变磁场中产生的感应电流的电阻热来实现对母材的加热随所用交流电频率提高,感应电流增大加热速度变快电流渗透深度越小,加热厚度越薄(设备由交流电源和感应圈)(5)浸沾钎焊把焊件局部或整体浸入盐混合物溶液或钎料溶液中,依靠介质热来加热实现钎焊过程工艺简单生产率高,但增大钎料的消耗,钎料很快变脏(6)炉中钎焊利用电阻炉来加热焊件空气炉中钎焊中性气氛炉中钎焊活性气氛炉中钎焊和真空炉中钎焊4.2波峰软钎焊用泵将液态钎料通过喷嘴向上喷起,形成波峰去接触随传送带前进的印刷电路板底面,实现元器件的引线和铜箔电路的钎焊连接特点钎料波面上没有氧化膜和污垢,保持清洁状态能缩短加热时间,提高生产率4.3扩散钎焊特征、等温凝固原理、过程特征:钎缝内形成的液态合金不像一般钎焊方法那样因随后降温凝固而形成钎缝,而是在高于钎料的固相线温度的条件下长时间保温,是之等温凝固形成钎缝机理:在加热保温过程中,钎料熔化后随母材的溶入和钎料中低熔点组元的散失,液态合金的固相线温度逐渐升高,当合金的固相线温度超过加热温度后,发生等温凝固5.1钎焊接头形式:搭接依靠增大搭接面积,可以在接头强度低于母材强度下达到接头与焊件有相等承受能力的要求,它的装配要求也相对较简单,缺点:增加母材消耗和结构重量,接头截面的突然变化产生应力集中5.2钎焊接头搭接长度的确定、搭接长度为何不宜过大?可根据保证接头与焊件承载能力相等的原则通过计算确定几个公式。
接头过长时,耗费材料,增大结构重量,钎缝很难被全填满,产生大量缺陷5.3钎缝间隙对接头性能的影响通过:(1)钎料的毛细填缝过程(2)钎料从间隙中排出钎剂残渣及气体的过程,(3)母材与填缝钎料的相互扩散过程,(4)母材对钎缝合金层受力时塑性流动的机械约束作用5.4钎焊间隙与接头强度的关系?通常存在某一最佳间隙值范围,在此间隙值范围内接头具有最大强度值,并且往往高于原始钎料的强度,大于或小于此间隙,接头强度均降低5.5.确定最佳间隙值需考虑的因素(1)钎料对母材的润湿性(越好,间隙越小)(2)钎料与母材的相互作用强烈程度(越强,间隙越大)(3)钎料的粘度和流动性(越好,间隙越小)(4)去膜过程5.6接头设计原则(1)防止应力集中,应考虑局部地加厚薄件的接头部分 (2)合理设计圆角,使应力通过母材上得圆角而不依赖接头圆角形成适当分布6.1.零件表面预镀覆层的种类及作用并举例说明功用分(1)工艺镀层用以改善或简化焊接工艺条件(2)阻挡镀层抑制钎焊过程中可能发生的某些有害反应(3)钎料镀层一般是全成分的钎料,靠加热过程中与母材反应形成钎料6.2钎料流动的控制首先要靠正确的确定间隙大小,钎料用量并合理放臵来保证。
此外适当的控制钎焊温度,保温时间及保护气体成分,也有助于防止钎料流失,要准确可靠地控制钎料流动,主要方法是使用阻流剂7.1钎焊性:材料借钎焊连接时获得优质接头的能力。
7.2冶金钎焊性:材料与金属发生冶金反应,为它们润湿并相互形成所要求的金属结合性能。
7.3工艺钎焊性:材料在一定的钎焊工艺条件下获得优质接头的能力。
7.4影响材料工艺钎焊性的主要因素:材料表面氧化膜的特性、材料对钎焊加热的敏感性及材料与所用钎料、钎剂的相互作用特性等。
7.5铝和铝合金钎焊性差的原因:(1)铝对氧的亲和力极大,很容易生成一层致密而化学稳定,熔点很高的氧化铝膜,难去除。
(2)用硬钎剂钎焊时,由于钎料的熔点同铝及铝合金的熔点相差不大,会造成溶蚀,所以必须严格控制钎焊温度。
(3)钎料与母材成分相差大,钎料与钎焊金属之间电极电位相差悬殊,使接头的抗腐蚀性降低。
(4)为清除氧化铝膜所使用的钎剂具有强烈的腐蚀性,如钎焊后不及时清洗干净,接头有很快被腐蚀的危险,所以钎焊后必须立即清洗。
7.6Sn-Pb合金钎焊铝时,接头抗腐蚀性差的原因和改善方法::原因:1)接头间隙控制不当,钎剂、钎料又流入间隙中腐蚀;2)钎料与母材成分相差悬殊,电极电位相差大,产生电化学腐蚀。
改善方法:1)在钎料中加入能和Al形成化合物的元素;2)在低温的软钎料中加入锌,锌和铝能够互溶,产生紧密结合形成具有一定宽度的焊缝,使电极电位的变化趋于平稳;3)在铝表面预先加入铜和镍,再用锡铅钎料钎焊的工艺时,不但简化去摸,且接头电极电位分布也发生了有利变化。
7.7镁作活化剂的真空去膜机理:消除环境中氧和水气的有害作用外,镁蒸气渗入膜下母材表层,与扩散进入的硅一起,使此表层形成低熔点的Al-Si-Mg合金而溶化,从而破坏了表面氧化膜与母材的结合,使熔化的钎料得以润湿母材,在膜下沿母材铺展,并将表面膜浮起而去除。
8.1碳钢和低合金钢的钎焊由于氧化铁容易被钎剂还原,低碳钢的钎焊是很容易实现的在软钎料中,应用最广的是锡铅钎料,硬钎焊时,主要采用铜基钎料和银基钎料,低碳钢和低合金钢可以用各种方法钎焊8.2不锈钢的钎焊(1)表面氧化膜复杂,必须采用活性强的钎剂(2)钎焊温度应使非热处理不锈钢晶粒不至猛烈长大,不高于马氏体不锈钢的回火温度(3)不锈钢软钎焊主要采用锡铅钎料银基钎料和铜基ni基钎料也使用(4)活性钎剂去表面氧化膜(5)可用烙铁,火焰,感应,炉中钎焊8.3为什么采用镍基钎料钎焊不锈钢时钎缝间隙对接头强度影响大因为间隙小时,钎料中的硼,硅碳等元素扩散距离短,能完全扩散,使钎缝组织变为络在Ni中的固溶体,形成良好的接头性能,反之,间隙大时这些元素来不及扩散,钎缝中留下连续的脆性层,接头强度和塑性急速下降9.1.钎焊缺陷包括什么?这些缺陷的产生原因及防止措施?(1)钎缝的不致密性,由于钎焊过程中间隙不合理,钎剂的填缝过程不良,钎缝中气孔和夹杂的产生等防止措施适当增大钎缝间隙,采用不等间隙(2)母材的自裂受应力的金属与能降低固态金属表面能的活性液态金属接触时,液态金属能向固态金属表面的显微裂缝渗入,使其扩大,并使固态金属强度降低,形成脆性破坏。
措施:1采用退火材料代替淬火材料2有冷作硬化的焊件先进行退火3减小接头的刚性4降低加热速度5尽量使用低熔点钎料(3)溶蚀母材向钎料过度溶解所造成的措施正确选择钎材,控制钎焊温度。