钎焊的钎料和钎剂
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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。
第七章钎剂与钎料钎焊是采用比母材熔点低的材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但低于母材熔化的温度,利用液态钎料的润湿作用填充接头间隙,并与母材相互扩散实现被焊工件连接的一种方法。
与熔焊相比,钎焊的优点在于加热温度低、工件变形小、接头平整美观、可连接不同的材料、生产效率高等;缺点是钎焊接头强度低、接头装配要求高,应保证严格的装配间隙。
钎焊接头的质量与所选用的钎焊材料(如钎剂、钎料等)、工艺方法及参数等有关。
常用的钎焊方法分类、原理及应用见表1.7.1。
7.1 气焊熔剂气焊熔剂(又称气剂或焊粉)是气焊时的助熔剂, 主要作用是去除焊接过程中生成的氧化物、改善母材润湿性能、促使获得致密的焊缝组织等。
气焊熔剂以字母“CJ ”表示, 其后第一位数字表示气焊熔剂的用途类型(见表1.7.2); 第二、三位数字表示同一类型气焊熔剂的不同编号。
常用气焊熔剂的牌号、化学成分及用途列于表1.7.3。
气焊低碳钢时, 不需要熔剂。
7.2 钎焊熔剂(钎剂)钎剂是钎焊过程中用的熔剂,与钎料配合使用,是保证钎焊过程顺利进行和获得致密接头不可缺少的。
钎剂的作用是清除熔融钎料和母材表面的氧化物,改善润湿性,保护钎料及母材表面不被继续氧化,改善钎料对母材的润湿性能,使其能顺利地实现钎焊过程。
钎剂与钎料的合理选用对钎焊接头的质量起关键作用。
7.2.1 对钎剂的基本要求1) 钎剂的熔点和最低活性温度比钎料低, 在活性温度范围内有足够的流动性。
在钎料熔化之前钎剂就应熔化并开始起作用,去除钎缝间隙和钎料表面的氧化膜,为液态钎料的铺展润湿创造条件。
2) 应具有良好的热稳定性,使钎剂在加热过程中保持其成分和作用稳定不变。
一般说来钎剂应具有不小于100℃的热稳定温度范围。
3) 能很好地溶解或破坏钎焊金属和钎料表面的氧化膜。
钎剂中各组分的气化(蒸发)温度比钎焊温度高, 以避免钎剂挥发而丧失作用。
4) 在钎焊温度范围内钎剂应粘度小、流动性好,能很好的润湿钎焊金属、减小液态钎料的界面张力。
气焊和电焊都是要将焊件材料加热到熔化状态,然后,将焊丝(条)熔化滴人熔池,待冷却后形成焊缝,将被焊接件焊牢。
钎焊则不同,只将焊件材料(母材)加热而不熔化,利用低熔点的钎料填充在焊件衔接处,使被焊材料焊接在一起。
用熔点低于427℃的有色金属合金为钎料的焊接称为软钎焊,如锡焊。
用熔点高于427℃的金属钎料进行钎焊称为硬钎焊,如铜焊。
汽车钣金修理中如散热器、汽油箱、装饰钣金、车身缺陷等修理都离不开钎焊。
钎焊必须借助于焊剂,否则无法焊接成功。
一、锡焊1.锡焊材料与工具(1)锡焊钎料锡焊钎料俗称焊锡(钎料),它是以锡和铅为主体的一种合金,呈白色,锡含量越高流动性越好,熔点低。
含铅量高者强度高、硬度大。
由于锡铅含量不一样,其熔点大致在180℃-280℃之间,可以焊接钢、铁、铜等机件及电工仪器、工具。
含铅量超过10%的焊锡,不能用于饮食器皿的焊接,因为含铅量大时易引起人身中毒。
常用焊锡牌号:牌号用途料600 用于无线电,电器开关等零件,易熔金属制品。
料601 用于钎焊铜及铜合金,镀锌铁皮,强度不高的零件。
料602 用于钎焊散热器,仪表,无线电元件等。
料603 用于钎焊散热器,仪表,无线电元件等。
料604 可钎焊大多数钢材及其他金属,特别是食品器皿等。
锡铅焊料的牌号不同,含锡含铅量也各不相同,用途也有区别,汽车钣金工焊工常用的锡铅焊料的含锡量在30%~40%之间,在选用时应加以鉴别,含锡越多,色亮越白;反之,色青白。
一般含锡较多的焊料,在弯曲时,可以听到清脆而细碎的声响。
(2)锡焊用钎剂(焊剂)①盐酸是氯化氢化合物。
浓盐酸在空气中产生刺鼻的烟雾,浓盐酸加水五分之二稀释,可以作为焊接镀锌铁板的焊剂。
②氯化锌溶液,也称为熟盐酸、热强水。
是锡焊常用的一种焊剂,其配制方法是:把盐酸装人玻璃瓶内(不能用金属器皿),加入锌块(汽车废旧的雨刮器,汽化器,也可以用镀锌铁板剪成小块),直至化学反应不冒泡为止。
焊接铜类零件时,氯化锌溶液再加入50%的清水后使用,焊接钢类零件也应加入30%的清水冲淡再用。
火焰钎焊用的钎料和钎剂(一)对钎料的基本要求1.钎料的熔点应比母材的熔点低40~60℃,若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性,并具有与母材相互扩散、熔解的能力,以利于填满接头间隙,获得牢固的钎焊接头。
3.钎料应满足钎焊接头的机械性能和物理、化学性能要求,如抗拉强度、导电性、耐腐蚀性和抗氧化性等。
4.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)火焰钎焊用钎料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:其中熔点低于450℃的钎料为软钎料,熔点高于450℃的为硬钎料。
硬钎料一般用于工作温度和强度要求较高的焊件的钎焊,常用于气焊火焰钎焊,这一类硬钎料主要有银钎料。
铜锌钎料和铜磷钎料等。
1.银钎料:为银(Ag)、铜(Cu)和锌(Zn)的合金,并含有少量的镉(Cd)和镍(Ni)等。
银钎料较铜锌钎料和铜磷钎料熔点低,而且润湿性好、操作容易、强度高、导电性和耐腐蚀性优良,它可以钎焊铜及其合金、钢、不锈钢、耐热合金、硬质合金等。
火焰钎焊常用的银铜锌钎料有料302、料303和料304等。
火焰钎焊常用的银钎料的成分、性能和用途详见表1。
注:①钎焊紫铜时的数据。
②钎焊H62黄铜时的数据。
③钎焊碳钢时的数据。
④钎焊不锈钢时的数据。
2.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。
常用铜锌钎料的成分、性能和用途详见表2。
表2常用铜锌钎料的成分、性能和用途3.铜磷钎料:这种钎料具有良好的漫流性,适用于钎焊铜和黄铜。
但不能钎焊黑色金属,它不能润湿黑色金属表面,并且在钎缝靠基本金属(黑色金属)P),使钎缝变脆。
铜磷钎料的接头能很好的边界处,易生成脆性的磷化铁(Fe3地在拉伸状态下工作,并且有良好的导电性。
但钎缝塑性差,所以不能在处于弯曲、冲击状态下工作的钎焊接头中采用。
常用铜磷钎料的成分、性能和用途详见表3。
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。
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。
约克广州钎焊工艺有关标准一.钎料和钎剂的使用要求:1.1 钎剂种类:粉末钎剂(粉末晶体,如CJ301)、气体钎剂(助焊剂罐)两种。
1.2 金属钎焊过程中,各种钎料和钎剂的使用要求:见表(1)注意: 金属钎焊在任何的情况下都需要使用气体钎剂.二.钎焊前的基本要求2.1 焊接位置:一般情况下优先选择钎料垂直向下漫流的方式,其次选择水平漫流方式;在没有得到制造工程部认可的情况下不能采用垂直向上漫流方式。
2.2配合间隙:指对特定的钎料在其钎焊温度下,在被焊接处的径向间隙。
要求外接管杯口内径至少应比将要插入管的外径大0.06mm,一般情况下管与管之间的配合间隙不能超过表(2)中的极限值。
2.3 配合面的表面处理:2.3.1 插入管被焊接处附近的20mm范围内必须清洁,不能有任何的残余油污和脏物、杂质、锈、各种氧化物,以免影响焊接质量。
2.3.2 所有需要焊接的铜管内部不应有任何影响清洁度的物质和痕迹。
2.3.3 对于已经产生致密氧化皮的铜管和没有金属光泽的钢管,插入连接前均需要用100#细砂布或铜丝刷擦亮或表面擦花,直至露出金属光泽。
2.3.4 对于焊缝及其附近20mm范围内如有油污则一定要用制造工程部认可的有机溶剂(丙酮)彻底擦洗干净,以保证焊接时没有油污染焊接表面。
2.4 焊接材料:2.4.1 禁止将不同牌号的焊丝混放,以免发生误用。
2.4.2 焊接材料要放置在规定的包装或盒子中,禁止将焊接材料直接放在地上等可能被污染的地方。
2.4.3 被污染的焊接材料不能使用(例如用带油污的手套抓过的焊丝),只有将污染物完全去除后才能使用。
2.4.4 插入深度:接管插入深度要求符合图纸要求,如图纸无标识则其最小插入深度>6mm。
2.4.5 清洁度的要求:如果被焊件的下道工序无法进行清洁处理,焊接前就要使被焊工件符合相关清洁度的规定,并注意焊接时不能产生影响系统清洁度的物质。
三.钎焊工艺要求3.1 流动冷媒工件的焊接部位内部要求充入连续适量的氮气以防止工件氧化变色(氮气的用量和充氮方法根据管路焊接充氮保护有关工艺标准中的要求执行),在充氮进口和焊接点之间的所有泄漏口都必须封堵,出口需比进口小一点,以保证氮气能从出口顺利溢出,来保证充氮效果。
中国焊接服务平台:中国焊接服务平台博客:各种材料的钎焊一、碳钢和低合金钢的钎焊1 、钎焊材料(1)钎料碳钢和低合金钢的钎焊包括软钎焊和硬钎焊。
软钎焊中应用量广的钎料是锡铅儿料,这种钎料对钢的润湿性随含锡量的增加而提高,因而对密封接头宜采用含锡量高的钎料。
锡铅钎料中的锡与钢在界面上可能形成FeSn2金属间化合物层,为避免该层化合物的形成,应适当控制钎焊温度和保温时间。
几种典型的锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度如表1 所示,其中以w(Sn)为50%的钎料钎焊的接头强度最高,不含锑的钎料所焊的接头强度比含锑的高。
表 1 锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度碳钢和低合金钢硬钎焊时,主要采用纯铜、铜锌和银铜锌钎料。
纯铜熔点高,钎焊时易使母材氧化,主要用于气体保护钎焊和真空钎焊。
但应注意的是钎焊接头间隙宜小于0.05mm以免产生因铜的流动性好而使接头间隙不能填潢的问题。
用纯铜钎焊的碳钢和低合金钢接头具有较高的强度,一般抗剪强度在150〜215MPa而抗拉强度分布在170〜340MPO之间。
与纯铜相比,铜锌钎料因Zn 的加入而使钎料熔点降低。
为防止钎焊时Zn 的蒸发,一方面可在铜锌钎料中加入少量的Si ;另一方面必须采用快速加热的方法,如火焰钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等。
采用铜锌钎料钎焊的碳钢和低合金钢接头都具有较好的强度和塑性。
例如用B-Cu62Zn钎料钎焊的碳钢接头抗拉强度达420MPa抗剪强度达290MPa银铜站钎料的熔点比铜锌钎料的熔点还低,便于针焊的操作。
这种钎料适用于碳钢和低合金钢的火焰钎焊、感应钎焊和炉中钎焊,但在炉中钎焊时应尽量降低Zn 的含量,同时应提高加热速度。
采用银铜锌钎料钎焊碳钢和低合金钢,可获得强度和塑性均较好的接头,具体数据列于表2 中。
表 2 银铜锌钎料钎焊的低碳钢接头的强度(2)钎剂钎焊碳钢和低合金钢时均需使用钎剂或保护气体。
钎剂常按所选的钎料和钎焊方法而定。
当采用锡铅钎料时,可选用氯化锌与氯化铵的混合液作钎剂或其他专用钎剂。
一,镁合金钎焊及钎料简介钎焊是采用了比母材熔化温度低的钎料,焊接时钎料熔化为液态而母材保持为固态,依靠液态钎料与固态母材间的相互扩散形成冶金结合,获得牢固的接头,钎焊温度一般低于母材温度20-30℃。
不少用其它焊接方法难阻甚至无法进行连接的结构,采用钎焊却可以解决。
而且,在很多情况下,钎焊能保证焊件具有更高的可靠性。
然而,相对熔焊和压焊技术,钎焊接头的强度一般比较低、耐热能力差的缺点也很明显,因此,钎焊较适于连接精密、微型、复杂、多钎缝、异类材料的焊件。
钎焊的特点:相对于熔焊与压焊,钎焊加热温度低于母材熔点,对母材的物理化学性能一般没有明显不利影响;钎焊温度低,焊件整体加热均匀所引起的应力和变形小,对焊件的尺寸精度影响小;钎焊可以用于结构复杂、开敞性差的焊件,并可以一次完成多缝多零件的连接;容易实现异种金属、金属与非金属材料的连接;对热源要求较低,工艺过程较简单。
与铝合金相比,镁合金在焊接时更易形成疏松、热脆性较大的氧化膜及夹渣,这些特殊的性质对镁合金的焊接产生一系列的困难,使其焊接工艺更为复杂;与此同时,由于镁合金的热膨胀系数大,在熔化焊时易产生焊接裂纹、焊后变形等缺陷,故需要采用坡口预处理、夹具固定、焊前焊后热处理等措施,以保证获得性能良好的焊接接头。
从钎料方面来看,也没有广泛应用的镁舍金焊接的钎料,离工业实际大规模应用仍有相当距离。
铸造和挤压镁合金的钎焊方法主要有火焰钎焊、炉中钎捍、浸沾钎焊等。
、可以用于钎焊的镁合金系有:Mg-Al-Zn系,Mg-Zr系,Mg-Mn系,Mg-Zn-Re系,Mg-Zn-Zr 系。
镁合金钎焊过程可能出现的问题及对策有:美国焊接学会编写的《焊接手册》记载的焊料有三种:AZ92A(钎焊温度582-616), AZ125(钎焊温度570-595),与日本标准中的MC3(604-615)与AZ92成分相近。
这三种上三种钎料都适合于火焰钎焊、炉中钎焊和浸渍钎焊。
但这三种钎料熔点较高(604-627℃) ,配以的钎剂熔点温度也较高(约538℃) ,超过大多镁合金的燃点及熔点温度,因此只适于钎焊AZl0A、K1A及M1A等少量几种合金含量较低的镁合金,并不适于钎焊得到应用的如Mg-Al-Zn系等镁合金。