炉中钎焊的一般工艺流程
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钎焊工艺操作手册钎焊是采用比焊件金属(母材)熔点低的金属作钎料(填充材料),将焊件和钎料加热到高于钎料、低于焊件熔化温度,利用液态钎料润湿焊件金属,填充接头间隙并与母材金属相互扩散实现连接焊件的一种方法。
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。
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,冷凝后即形成钎焊接头。
焊接时钎料熔化温度在450℃以下的称为软钎焊;焊接时钎料熔化温度在450℃以上的称为硬钎焊。
暖通南社钎焊分类:按其所用的热源不同,钎焊可分为:(如下图所示)火焰钎焊、感应钎焊、烙铁钎焊、电阻钎焊及炉中钎焊等。
钎焊原理:钎焊是利用液态钎料填满钎焊金属结合面的间隙而形成牢固接头的焊接方法。
其工艺过程必须具备两个基本条件。
a)液态钎料能润湿钎焊金属并能致密的填满全部间隙;b)液态钎料与钎焊金属进行必要的物理、化学反应达到良好的金属间结合。
1.液态钎料的填缝原理钎焊时,液态钎料是靠毛细作用在钎缝间流动的,这种液态钎料对母材金属的浸润和附着的能力称之为润湿性。
暖通南社液态钎料对钎焊金属的润湿性越好,则毛细作用越强,因此填缝会更充分。
钎料永远是往温度高的地方流动,而不是往下流动;2.钎料与焊件金属的相互作用钎料与焊件金属的相互作用包括两部分:a)焊件金属溶解于液态钎料中;b)液态钎料向焊件金属中的扩散。
钎焊炉工作原理及流程英文回答:The working principle of a brazing furnace involves the use of heat to melt a filler material, known as the brazing alloy, which is then used to join two or more metal components together. The process of brazing involvesheating the workpieces to a temperature below their melting point, but above the melting point of the brazing alloy. This allows the alloy to flow and fill the gaps between the workpieces, creating a strong and durable bond when it solidifies.The brazing furnace typically consists of a heating chamber, a temperature control system, and a cooling system. The heating chamber is where the workpieces and the brazing alloy are placed. The temperature control system ensuresthat the chamber reaches and maintains the desired temperature throughout the brazing process. The cooling system is used to rapidly cool down the workpieces afterbrazing, preventing any distortion or damage.The brazing process involves several steps. First, the workpieces are cleaned to remove any dirt, oxides, or contaminants that may interfere with the brazing process. This can be done through mechanical or chemical cleaning methods. Next, the workpieces are assembled and positioned in the brazing furnace, ensuring proper alignment and fit.Once the workpieces are in place, the brazing alloy is applied to the joint area. This can be done by pre-placing the alloy in the joint or by using a filler material that contains the alloy. The brazing alloy is chosen based onits compatibility with the base metals and the desired properties of the joint.After the brazing alloy is applied, the brazing furnace is heated to the desired temperature. The workpieces are heated gradually to prevent thermal shock and distortion. Once the temperature is reached, the brazing alloy melts and flows into the joint area, forming a strong bond. The heating time depends on the size and thickness of theworkpieces, as well as the type of brazing alloy used.After the brazing process is complete, the workpieces are cooled down using the cooling system. This can be done by slowly reducing the temperature in the furnace or by transferring the workpieces to a separate cooling chamber. Rapid cooling is often preferred to minimize distortion and ensure the desired mechanical properties of the joint.In summary, the brazing furnace works by heating the workpieces and the brazing alloy to a temperature that allows the alloy to melt and flow into the joint area. The brazing process involves cleaning the workpieces, applying the brazing alloy, heating the furnace to the desired temperature, and cooling down the workpieces after brazing.中文回答:钎焊炉的工作原理是利用热量将一种称为钎焊合金的填充材料熔化,然后用于将两个或多个金属组件连接在一起。
钎焊生产工艺 The document was finally revised on 2021钎焊生产工艺钎焊生产工艺包括:钎焊前工件表面准备、装配、安置钎料、钎焊、钎后处理等各工序,每一工序均会影响产品的最终质量。
工件表面准备钎焊前必须仔细地清除上件表面的氧化物、油脂、脏物及油漆等,因为熔化了的钎料不能润湿未经清理的零件表面,也无法填充接头间隙。
有时,为厂改善母材的钎焊性以及提高钎焊接头的抗腐蚀性,钎焊前还必须将零件预先镀覆某种金属层。
(1)清除油污油污可用有机溶剂去除。
常用的有机溶剂有酒精、四氯化碳、汽油、三氯化烯、二氯乙烷及三氯乙烷等。
小批生产时町将零什浸在有机溶剂中清洗干净。
大批生产中应用最广的是在有机溶剂的蒸汽中脱脂。
此外,在热的碱溶液中清洗也可得到满意的效果。
例如钢制零件可浸入70—80℃的10%苛性钠溶液中脱脂,铜和铜合金零件可在50g磷酸三钠,50g碳酸氢纳加1L水的溶液内清洗,溶液温度为60~80°C。
零件的脱脂也可在洗涤剂中进行脱脂后用水仔细清洗。
当零件表面能完全被水润湿时,表明表面油脂已去除干净。
对于形状复杂而数量很大的小零件,也可在专门的槽子中用超声波清洗。
超声波去油效率高。
(2)清除氧化物钎焊前,零件表面的氧化物可用机械方法、化学浸蚀法和电化学浸蚀方法进行。
机械方法清理时可采用锉刀、金属刷、砂纸、砂轮、喷砂等去除零们:表面的氧化膜。
其中锉刀和砂纸清理用于单件生产,清理时形成的沟槽还有利于钎料的润湿和铺展。
批量生产时用砂轮、金属刷、喷砂等方法。
铝和铝合金、钛合金的表面不宜用机械清理法。
化学浸蚀法广泛用于清除零件表面的氧化物,特别是批量生产中,因为他的生产率比较高,但要防止表面的过浸蚀。
适用于不同金属的化学浸蚀液成分列于表1。
对于大批量生产及必须快速清除氧化膜的场合,可采用,电化学浸蚀法(表2)。
表1 化学浸蚀液成分表2 电化学浸蚀化学浸蚀和电化学浸蚀后,还应进行光泽处理或中和处理(表3),随后在冷水或热水中洗净,并加以干燥。
作业指导书--真空铝钎焊工艺规程真空铝钎焊工艺规范编制日期:2015年12月1日修订日期:编制: 审核: 批准: 日期: 日期: 日期:1 主题内容与适用范围本工艺规定了用铝真空钎焊炉设备,用铝基钎料作为填充金属在真空状态下对铝合金零件进行真空钎焊的一般工艺方法和过程控制内容。
本工艺适用于铝锰合金(3A21),及锻铝合金(6061、6063)波导元件及其它铝件的真空钎焊2 引用文件QJ1675-91 变形铝合金过烧金试验方法QJ2844-96 铝及铝合金硬钎焊技术条件GL/C2-01-07 过程确认管理办法3 设备及工具3.1. 铝真空钎焊炉(ZHS150型) 炉体(抚顺荣盛)真空系统(德国莱宝)水冷系统(无锡禹兵)控制系统3.2. 料车、轨道及限位装置3.3. 装配工作台,专用的装配及钎焊胎夹具、通用夹具3.4. 全套焊前和焊后清洗用的带抽气装置的酸槽、碱槽和水槽 3.5. 电热恒温干燥箱(温度0-250?)4 材料4.1铝基钎料各种钎料的化学成分见表1表1合金元素(质量分数,%) 钎料牌号其它元素总量 Al Si Mg Zn Fe余量 ,0.2 ,0.8 ?0.15 BAl86SiMg 11-13 1-2余量 ,0.2 ,0.8 ?0.15 BAl88SiMg 9-10.5 1-24.2 活化剂镁屑4.3其它材料碳酸钠(工业纯) 氢氟酸(工业纯) 硝酸(工业纯) 金属常温清洗剂5 钎焊零件和装配间隙的要求5.1 对于复杂的精度高的钎焊组件,零件在钎焊前应已消除应力。
5.2使用箔状钎料,间隙值应按箔状钎料的厚度而定,保证待钎焊处的母材与箔状钎料压紧。
6 工艺过程6.1 准备6.1.1 图纸中规定了钎料的形状及牌号时,按图纸齐套零件及钎料,按图纸核对零件材料,确保与图纸要求一致6.1.2 图纸中未规定钎料钎料的形状及牌号时,工艺文件中应规定钎料的牌号、形状及制备方法。
6.1.3 根据待焊组件的结构和形状,准备通用工装或设计专用焊接工装。
铝合金真空钎焊炉操作规程一、说明本操作规程适用于铝合金真空钎焊炉,同时对该真空钎焊炉进行的操作、维护保养等,均按此规程进行。
二、基本要求:操作工在使用铝合金真空钎焊炉前必须接受相关培训,了解该设备的结构、性能、操作、调整和基本日常维护等各项要求。
三、操作规程:3.1、真空钎焊炉操作步骤:3.1.1、操作说明:当真空钎焊炉停炉超过8小时后,再进行钎焊产品时,必须进行烘炉,烘炉是在对炉体抽真空的情况下加热到一定温度(700℃),再进行保温,当烘炉结束后,让炉体自然冷却到450℃左右时,打开炉门可以进行钎焊产品。
3.1.2、真空钎焊炉的烘炉:打开电源、水源、气阀;启动机械泵(滑阀泵)、调到烘炉程序;启动罗茨泵(真空必须在4.0E2Pa 以下,如果没有达到4.0E2Pa,打开上角阀抽真空,直至到可以启动罗茨泵);开上角阀、下角阀、启动扩散泵(预热);加热(真空度进入E-3级以下);进入保温阶段(扩散泵预热1:30分钟左右)、关闭上角阀、开主阀;程序结束、关闭加热;关主阀、启动维持泵、开维持泵阀、关下角阀(炉体温度下降到450℃左右);关罗茨泵;开炉体放气阀;开炉门、产品放入炉膛。
3.1.3、真空钎焊产品:关炉体放气阀、开上角阀、调到产品真空钎焊程序;启动罗茨泵(真空必须在4.0E2Pa以下)、;开下角阀、关维持泵阀、关维持泵;关上角阀、开主阀(真空达到E-1Pa 级);开加热(真空必须在2E-2Pa以下);程序结束、关闭加热;关闭主阀、开维持泵、开维持泵阀(降温至450℃左右);关闭下角阀、关闭罗茨泵;打开炉体放气阀;产品出炉;如果继续钎焊产品,则重复钎焊产品操作步骤。
3.1.4、真空钎焊注意事项:以上操作均以操作指示灯亮以后,才能进行下一步操作;开炉时:先启动泵、再开泵阀;关炉时:先关泵阀,再关泵。
3.2、真空钎焊时,真空度低于3E-3Pa时才能够开始加热。
3.3、真空钎焊时,应严格执行真空钎焊工艺,操作人员不能随意更改真空钎焊工艺;在钎焊新产品前,应该试焊后,工艺员总结工艺,待工艺成熟后,再批量生产。
炉中铝钎焊的一般工艺流程
1.工件的表面准备
为了确保形成均匀优质钎焊接头,焊前必须清除工件表面的油污、氧化物;为了改善某些材料的钎焊性或增加钎料对母材的润湿能力等常需在母材表面镀覆金属。
(1)清除油污
常用有机溶剂去除油污,如酒精、汽油、三氯乙烯、四氯化碳等。
大批量生产常在有机溶剂蒸汽中脱脂。
在浴槽中清洗时可采用机械搅拌或超声波振动以提高清洗作用。
脱脂后须用水清洗并烘干。
(2)清除氧化物
零件表面氧化物的清除按材料、生产条件和批量,可在机械法、化学浸蚀法和电化学浸蚀法等方法中选择。
经化学浸蚀或电化学浸蚀后还须进行光亮处理或中和处理,随后用水清洗并干燥。
a. 适合批量生产的机械清除方法有砂轮、金属刷、喷砂等方法。
b. 化学浸蚀清除表面氧化物始于批量生产,生产率高。
浸蚀液的选择取决于母
材及其表面氧化物的性质状态。
铝及铝合金可选用(10%NaOH,余量水或
10%HSO的浸蚀液成分。
余量水)42,c. 电化学浸蚀同样适用于大批量生产及须快速清除氧化物的情况,大多用于不锈钢和碳钢的清除氧化物工艺。
(3)母材表面镀覆金属
在母材表面镀覆金属主要是为了改善钎料的钎焊性;增加钎料对母材的润湿能力;作为预置钎料层以简化装配提高生产率。
表1-1铝母材镀覆金属材料及镀覆方法
2.预置钎剂和阻流剂
有些焊接方法需要预先放置钎剂和阻流剂。
预置的钎剂多为软膏式液体,以确保均匀涂覆在工件的待接两表面上。
粘度小的钎剂可以采用浸沾、手工喷涂或自动
0C50~60,不用稀释便能降低其粘度,热的钎剂其喷洒。
粘度大的钎剂将其加热到表面张力降低,易粘于金属。
用于气体钎剂的炉中钎焊和火焰钎焊,以及使用自钎剂钎料的钎焊,无须预置钎料。
真空钎焊也不需钎剂。
阻流剂是钎焊时用来阻止钎料泛流的一种辅助材料。
在气体保护炉中钎焊和真 1 空炉中钎焊时用的最广。
阻流剂主要是由稳定的氧化物(如氧化铝、氧化钛、氧化镁等)与适当的粘结剂组成。
焊前把糊状阻流剂涂覆在不需要钎焊的母材表面上。
由于钎剂不润湿这些物质,故能阻止其流动。
钎焊后再将阻流剂清除。
3.装配定位与放置钎料
最好的装配方法是部件能自定位和自支撑,此外可以用夹具进行定位于夹紧。
针
对于母材表面镀覆金属的扁管与翅片这时的接头不考虑间隙大小,但接头钎焊时必须通过夹具预加一定的压力,使钎焊过程接头间隙减小。
将集流管端盖与集流管按相应的位置安装好并用木锤头敲紧,然后再在点焊机上连同进口接头和集流管处一起用点焊的方法使之连在一起,以便进行钎焊。
如果有需要预先安置钎料的部位,在装配的同时将钎料放到预定的位置。
4.钎焊
针对于氮气炉中铝钎焊:一台钎剂喷淋装置把钎剂喷涂到工件上,通过烘干炉将工件加热到150℃~250℃进行干燥,在通入保护气氛的钎焊炉内温度达到610℃左右时对工件进行钎焊,再经水冷和风冷冷却后,工件由卸料台卸下。
流程如下:被焊工件→钎剂喷涂→传送装置→干燥炉→传送装置→加热炉→钎焊炉→水冷室→气冷室→传送装置。
(1)钎剂喷涂
一条传送链携带工件通过一个封闭的钎剂室,在该钎剂室内含水钎剂喷涂到工件上,喷涂完成后,工件上多余的钎剂通过一个空气风刀去除,之后工件传送到烘干炉。
(2)干燥过程
喷撒钎剂后,部件需进入干燥炉干燥,温度通常在200℃左右,应小心防止热交换器过热,因过热(即250℃)可能会导致铝表面形成高温氧化物。
(3)连续钎焊炉
钎焊炉必须保证每分钟提高工件的温度在20℃以上,使工件表面镀层钎料达
到熔点(591℃)。
工件温度均衡性为±5℃,同时炉内维持氮气保护气氛。
对工件温度的控制和每个工件温度的一致性要求非常高,故加热室分成几个控制区。
区域越多,对工件的温度分配控制就越好。
任何大的波动将导致工件钎焊不足或过度。
冷凝器升温曲线如图所示。
2
%以下以防止氧化。
通入氮气是0.005在炉内的钎焊区域,氧气的浓度控制在将扰否则,防止氧气从炉子的两端进入炉内。
氮气进入炉内不应引起炉温的变化,氮气的进入必须采氮气先预热,乱热交换器的均匀加热和冷却。
在引入炉内之前,用多入口。
常在试焊产品时通过调整由于保温时间不能直接测量,保温时间和网带速度:~3602℃以上为保温时间,范围为钎焊温度或者网带速度来确定。
保证温度达到℃左右时,2005min为佳。
钎焊后,工件进入一个水冷水套室内,在工件冷却至确保工件冷却至能用手接触用循环空气对其进行冷却,工件进入一个风冷冷却室,的温度,然后手工卸件。
钎焊后处理5.阻流剂或影响铅缝钎焊后处理主要包括清除对接接头有腐蚀作用的残余钎剂,有些铅缝连同整个工件还要进行焊后镀外形的堆积物等。
有些钎焊件需要热处理,覆,如镀覆其他惰性金属保护层,氧化或钝化处理、喷漆等。
钎剂的清除)(1
焊后应清除且妨碍对铅缝质量的检查,钎剂残渣多数对前焊接头有腐蚀作用,干净。
针对钎剂物理化学性质采取不同清除方法。
阻流剂的清除)(2很容易用钢丝刷、压缩空气或冲水等机械方法清“分离剂”型的阻流剂,对于除。
对“表面反应”型阻流剂,用热硝酸—氢氟酸酸洗,最容易清除,但对含铜和对于少用氢氧化钠或二氟化氨溶液清除,可适用于任何场合。
银的合金不适应用。
而硝酸也不能用于含铜或银的合金。
硝酸或盐酸溶液浸洗,可用数阻流剂,5%-10% 清洗阻流剂后,最后须用清水洗涤干净。
参考文献:2002.746-748.陈祝年,焊接工程师手册[1][M].北京:机械工业出版社重庆:重庆大学[D].单庆生,汽车空调热交换器氮气炉钎焊工艺的研究[2] 3
硕士学位论文,2009.
[3] 李敦运.汽车用铝制热交换器钎焊工艺[J].现代焊接,2007,7(55):41-44.
4。