钎焊第五讲 钎剂
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钎剂及其选用方法钎剂是钎焊时使用的熔剂,它的作用是清除钎料和母材表面的氧化物,并保护焊件和液态钎料在钎焊过程中免于氧化,改善液态钎料对焊件的润湿性。
对于大多数钎焊方法,钎剂是不可缺少的。
一、对钎剂的基本要求(1)钎剂应具有足够的去除母材及钎料表面氧化物的能力。
(2)钎剂的熔点及最低活性温度应低于钎料的熔点。
(3)钎剂在钎焊温度下具有足够的润湿性。
(4)钎剂中各组分的气化(蒸发)温度应比钎焊温度高,以避免钎剂挥发而丧失作用。
(5)钎剂以及清除氧化物后的生成物,其密度均应尽量小,以利于浮在表面,不在钎缝中形成夹渣。
(6)钎剂及其残渣对钎料及母材的腐蚀性要小。
(7)钎剂的挥发物应当无毒性。
(8)钎焊后,残留钎剂及钎焊残渣应当容易清除。
二、软钎剂软钎剂是在450℃以下进行钎焊用的钎剂,分为以下两大类:(一)非腐蚀性软钎剂这种钎剂化学活性比较弱,对母材几乎无腐蚀作用。
松香、胺、有机卤化物等都属于非腐蚀性软钎剂。
松香是最常用的钎剂,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。
通常加入活性物质配成活性松香钎剂,以提高其去除氧化物的能力。
(二)腐蚀性软钎剂这种钎剂化学活性强,热稳定性好,可用于黑色金属及有色金属的钎焊,但是钎焊后的残留物必须彻底洗净。
常用的腐蚀性软钎剂见表7—13。
表7—13 常用的腐蚀性软钎剂牌号组分(质量分数)(%) 应用范围RJ 1 氯化锌40,水60钢、铜、黄铜和青铜RJ 3 氯化锌40,氯化铵5,水55钢、铜、黄铜和青铜RJ 5 氯化锌25,盐酸(密度1.198/cm3)25,水50不锈钢、碳素钢、铜合金RJ 8 氯化锌65,氯化钾14,氯化钠11,氯化铵10铜及铜合金三、硬钎剂硬钎剂是在450℃以上进行钎焊用的钎剂,常用的硬钎剂组分及用途见表7—14。
表7—14 常用的硬钎剂组分及用途牌号组分(质量分数)(%)钎焊温度(℃)用途YJ1 硼砂100 800~1150 用铜基钎料钎焊碳素钢、铜、铸铁、硬质合金等YJ2 硼砂25,硼酸75 850~1150YJ7 硼砂50,硼酸35,氟化钾15 650~850用银基钎料钎焊钢、铜合金、不锈钢和高温合金YJ8 硼砂50,硼酸10,氟化钾40 >800 用铜基钎料钎焊硬质合金QJ -101 QJ -10 2 硼酐30,氟硼酸钾70氟化钾42,硼酐35,氟硼酸钾23550~850650~850用银基钎料钎焊铜及铜合金、钢,不锈钢和高温合金201 硼酐77±1,脱水硼砂12±1,氟化钙10±0.5 850~1150用铜基钎料或镍基钎料钎焊不锈钢和高温合金QJ 105 氟化镉29~31,氯化锂24~26,氯化钾24~26,氯化锌13~16,氯化铵4.5~5.5450~600钎焊铜及铜合金黑色金属常用的硬钎剂是硼砂、硼酸及其混合物。
钎焊材料及钎剂的分类随着工业的不断前进发展,钎焊在各种行业当中都有所涉及,并且发挥的作用也有不断增强的趋势。
根据熔点不同,钎焊材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)。
钎剂通常分为软钎剂、硬钎剂和铝、镁、钛用钎剂三大类。
图片来源⑴软钎剂按其成分可分为无机软钎剂(具有很高的化学活性,去除氧化物的能力很强。
能显著地促进液态钎料对母材的润湿。
组分为无机酸和无机盐。
一般的黑色金属和有色金属,包括不锈钢、耐热钢和镍铬合金等都可使用,但它残渣有腐蚀性,焊后必须清除干净)和有机软钎剂两类。
按其残渣对钎焊接头的腐蚀作用可分为腐蚀性、弱腐蚀性和无腐蚀性三类,其中无机软钎剂均系腐蚀性钎剂;有机软钎剂属于后两类。
常用的软钎剂有磷酸水溶液(只限于300℃以下使用,是钎焊含Cr不锈钢或锰青铜的适宜钎剂)、氯化锌水溶液和松香(只能用于300℃以下钎焊表面氧化不严重的金、银、铜等金属)等。