火焰钎焊工艺
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火焰钎焊工艺火焰钎焊工艺一、火焰钎焊的原理及材料钎焊是指采用比母材金属熔点低的金属材料做钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点的温度,利用液态钎料,润湿母材金属填充接头间隙,并与母材金属相互扩散实现连接的焊接方法,钎焊可以实现异种金属或合金的连接钎焊接头缺点是强度较低、耐热能力较差和对装配的要求较高。
钎焊按其采用的热源及方法可分为火焰钎焊、炉中钎焊、感应轩焊和真空钎焊等几种,其中以火焰钎焊应用最广。
所以本节主要介绍火焰纤焊。
1.火焰钎焊的原理及特点火焰钎焊具有设备简单、燃气来源广、灵活性大等特点,火焰钎焊所采用的可燃气体有乙炔、丙烷、液化石油气和煤气等;助燃气体有氧气或压缩空气,不同的混合气体所产生的火焰强度也有所不同,如氧一乙炔焰的最高温度为3150℃,氧一丙烷焰的最高温度为2050℃,氧一液化石油气焰的最高温度为2400℃。
氧一乙炔焰是最常用的火焰,由于火焰温度高,而钎焊所用的温度则低得多,一般使用中性焰和轻微碳化焰,以防止母材金属和钎料过分的氧化,用黄铜钎料时,为在钎料表面形成一层氧化锌以防止的蒸发,可采用轻微氧化焰。
当加热温度不要求太高时,可以用压缩空气代替氧气,用丙烷,液化石油气和煤气代替乙炔。
这些火焰温度比较低,而且避免因用乙炔的火焰对钎剂造成的污染,适于轩焊比较小的工件和铝及铝合金。
在进行火焰钎焊时,将钎剂预先涂在接头表面上或先将钎料棒加热沾以焊剂,并沾到加热了的接头表面。
应用钎料时,应先将工件均匀地加热到钎焊温度,然后再加钎料,否则钎料不能均匀地填充间隙。
对于预置钎料的接头,也应先加热工件,避免因火焰与钎料直接接触,使其过早熔化。
钎焊是依靠液态钎料在钎缝间隙内流动,填缝和钎料在填缝过程中与母材相互熔解,扩散而实现连接的。
2.火焰钎焊的钎料1)对钎料的基本要求为满足钎煤接头性能和钎焊工艺要求,钎焊应有如下要求:(1)合适的熔化温度范围:一般情况下钎料熔点应比母材低50℃左右,若接头在高温下工作时,钎料的熔点应高于工作温度。
银基钎焊的工艺要求银基钎焊是钎焊工艺的一种。
钎焊时,焊件是依靠熔化的钎料凝固后连接起来而使两被焊件连接。
我司现用火焰钎焊法。
火焰钎焊时,将钎剂预先涂覆在接口表面或者先将钎料棒加热,沾以钎剂,然后带到经均匀加热达到钎焊温度的待焊表面。
钎料均匀地流布填充间隙,达到焊接目的。
一原材料1 母材也就是焊件,我司为铜或铜合金。
要求材质好,不能有杂质。
2钎料俗称焊丝,钎料是钎焊时使用的填充材料。
银基钎料主要是银铜和银铜锌等合金。
其中含银成分为最主要因素,按成分含量不同而分多种规格牌号,对于我司常规的铜件产品,可选用含银量30%的钎料(BAg30Cu)。
3 钎剂.俗称焊粉,即钎焊时使用的溶剂,它本是一种粉状物,使用时则需调制成溶剂。
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。
常用于银基钎料钎焊铜和铜合金的硬钎剂的牌号有两种,其中QJ101的钎焊温度是550~850℃,另一种是QJ102,其钎焊温度是650~850℃。
钎剂在使用时要用金属器皿盛装,它的调制很简单,只需用开水冲调成糊状即可,而且水和钎剂并不需要有很精确的比例。
但在调制时需注意一定要调成糊状,浓度不能太稀,否则会影响焊接效果。
可边冲水边搅拌,必要时可用微火加温以加快其溶解。
二焊接设备1 焊炬俗称焊枪,可用通用焊炬也可使用专用焊炬。
为使焊件均匀加热,可采用专用的多焰喷嘴或固定式多头焊嘴。
2氧气瓶、乙炔瓶氧气-乙炔火焰钎焊是最常用的钎焊方法。
要经常检查是否有漏气现象,使用时要避免回火以及发生爆炸等安全事故。
3工装夹具我司所需银基钎焊的产品多为浴室配件类,一般都是较小的产品,这就要求工装夹具在保证其定位准确的前提下更要能达到安全和高效率的目的。
这需要从几个方面去考虑:夹具的轻便性(夹具要简单实用,不需太笨重);一套夹具能同时定位多件同一产品(一般为5~6件为宜,很小且焊接简单的产品可考虑10件或以上);夹具在定位时能让产品焊接面具有一定的角度,以利于钎料能够在焊接面上更好的流布等。
低温钎焊方法
低温钎焊是一种利用低熔点钎料进行焊接的方法,通常用于连接金属零件,尤其适用于那些不能承受高温的材料。
以下是几种常见的低温钎焊方法:
1.火焰钎焊:使用火焰作为热源来加热工件和钎料至钎料的熔化温度。
这种方式适合现场作业或大型构件的连接。
2.炉中钎焊:将工件置于特制的炉内,通过控制炉温来实现均匀加热,
常用于批量生产中的钎焊作业。
3.感应钎焊:利用电磁感应产生的热能来加热工件,可以实现快速且高
效的钎焊过程。
4.电阻钎焊:通过电流经过工件本身或放置于工件之间的电阻产生的热
量来完成钎焊,适用于电气导电性好的材料。
5.烙铁钎焊:类似于电路板的焊接,使用电加热的烙铁作为热源,适用
于精密电子部件或小型金属件的连接。
此外,锡铅合金是常用的低温钎料之一,其熔点较低,适用于多种金属的连接。
低温钎焊的优点包括设备简单、成本较低以及对工件的热影响小,但接头强度相对较低,不适用于承受重载或动载的机件焊接。
主要用于制造精密仪器、电气零部件以及复杂薄板结构的连接。
需要注意的是,在进行低温钎焊时,对被钎接工件的表面清洁度有严格要求,通常需要使用焊剂来改善金属的润湿性和接合强度。
同时,不同的材料和技术要求选择不同的钎料和钎焊方法,以达到最佳的连接效果。
手工火焰钎焊的基本步骤及要领一、火焰的认识及调节方法1、火焰的种类及特征:气体火焰钎焊的火焰种类有三种,如下图,三种火焰不同的外观形状:特征:焰芯长约3Cm -5Cm,外焰长20Cm -30Cm,与氧化焰、碳化焰相比声音比较适中,其石油气与氧气的比例为1比3,此时火焰的温度比较适宜钎焊铜管。
特征:火焰及焰芯较短,声音比较刺耳、嘈杂,石油气与氧气的比例失衡,氧气过大,该火焰中的氧气比例大于了3(标准比例应为1比3),因此温度较高且比较集中,在焊接过程中容特征:火焰、焰芯较长,声音很温和,石油气与氧气的比例失衡,石油气过大,该火焰中的石油气比例大于1(标准比例应为1比3)。
注:根据管径大小不同火焰的选择也要随之改变,因此管径越粗火焰越粗,管径越细火焰越细。
2、火焰的调节方法第一步:在调节火焰前必须确认该焊炬是否在此之前有无使用过,如超过1小时未使用,必须将石油气及氧气旋钮阀门打开排空(在一定时间内如不使用,焊炬从旋钮阀门至焊咀之间的距离内将会混进空气,在点火之前如不将焊炬内的混合气体排空将可能造成鸣枪、回火爆炸)。
排空步骤如下:将氧气旋钮阀门打开(拧开一圈)排空5秒钟左右关闭,再打开石油气旋钮阀门打开(拧开一圈)排空5秒钟左右关闭,如图3-1焊炬外观图注:焊炬上的氧气、石油气旋钮阀门打开时其方法都是逆时针方向打开,顺时针为关闭。
第二步:打开石油气旋钮阀门一圈的四分之一,采用用打火机或点火器点火(在用打火机点火时手必须放在焊咀后方),缓慢打开氧气阀门调节火焰大小。
如在打开石油气阀门时出现如图4-2a现象说明石油气开启较大,石油气没有充图3-1焊炬外观图图3-1焊炬外观图分的燃烧,此时必须减小石油气,如不减小在开氧气时将会被氧气把火焰吹灭,如图3-2a石油气开启过大;图3-2b石油气开启较好。
火苗离焊咀较远图3-2a 石油气开启过大5mm-10mm图3-2b石油气开启较好二、钎焊铜管基础步骤1、钎焊步骤:在火焰钎焊铜管时火焰的加热步骤非常重要,如加热位置不对将会导致铜管管壁表面熔蚀、焊炬回火爆炸、管壁烧穿等安全事故的发生及不良焊接缺陷的 产生,因此在焊接过程中必须要保证加热位置的正确性和准确性。
目录一、前言 (2)二、钎焊原理 (2)1、液态钎料的填缝原理 (2)2、钎料与焊件金属的相互作用 (3)三、铜管温度与钎料的关系 (4)四、气体火焰钎焊操作技术 (4)1、焊前清理 (5)2、清洁度检验 (5)3、接头安装 (5)4、安装检验 (5)5、充氮保护 (6)6、冷却作业 (6)7、调节火焰 (7)8、焊炬及焊嘴选择 (9)9、加热 (9)10、加入钎料、钎剂 (10)11、加热保持 (11)12、焊后处理 (11)13、焊后检验 (11)五、常见钎焊缺陷及处理对策 (12)六、补焊的技术要求 (13)七、安全技术 (14)钎焊工艺规程一、前言钎焊是三大焊接方法(熔焊、压焊、钎焊)的一种。
钎焊是采用比焊件金属熔点低的金属钎料,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。
钎焊与熔焊相比,有下列优点:a)钎焊时焊件不熔化。
在大多数情况下,钎焊温度比焊件金属熔点低得多,因此,钎焊后工件组织和机械性能变化小,应力及变形小。
b)可以钎焊任意组合的金属材料,可以钎焊金属与非金属。
c)可以一次完成多个零件的钎焊或套叠式、多层式结构焊件的钎焊。
d)可以钎焊极细极薄的零件,也可以钎焊厚薄及粗细差别很大的零件。
e)可以将某些材料的钎焊接头拆开,重复进行钎焊。
钎焊的不足之处是:a)钎焊接头的比强度较熔焊低,因此常用搭接接头型式来提高承载能力。
b)钎焊工件连接表面的清理工件和工件装配质量要求都很高。
钎焊,按所用的热源不同,可分为:火焰钎焊、感应钎焊、烙铁钎焊、电阻钎焊及炉中钎焊等。
空调制冷系统中钎焊采用火焰钎焊的方法,其通用性大、工艺过程较为简单,但火焰钎焊手工操作,加热温度和时间难以把握,因此要求操作人员具备熟练的操作技巧。
本手册主要介绍空调制冷系统生产、安装有关火焰钎焊方面内容。
二、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面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。
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。
一、目的通过本守则规范制冷系统管路钎焊工艺技术要求,以确保钎焊质量,减少材料消耗,降低生产成本。
二、范围本守则适用于本公司各类产品制冷系统管路铜和铜合金、铜与不锈钢的焊接。
焊接方法为氧—乙炔火焰钎焊,钎焊接头采用套接形式。
三、工艺要求1、对钎焊操作人员的要求必须是经过焊接技术培训取得焊工证的专职人员,且操作人员须具备熟练的操作技巧。
2、钎焊前的准备(1)检查焊炬、气管、助焊剂瓶、点火器等无异常。
助焊剂瓶的安全装置必须齐全,并进行定期清洗,保持洁净,且液体焊剂量应处于焊剂瓶视镜的中部。
乙炔气体和氧气管道上使用的压力表,必须经检定合格且在有效期内。
工装、夹具、工具等必须定置摆放。
不同情况下焊炬规格的选用符合下表的规定:(2)保持操作场地、用具、零部件清洁无污物。
(3)检查被焊工件是否修整完好,摆放位置是否正确。
预制好的管件一般采用平放并稍有倾斜的位置,将扩管的管口稍向下倾,带有堵帽。
(4)钎料、钎剂应分类存放,保持清洁、干燥,并明确标识且在有效期内。
不同情况下钎料、钎剂的选用符合下表的规定:(5)操作者戴好墨镜、手套等安全防护用具。
不要穿戴油污的工作服、手套;3、管口配合间隙的要求。
(1)管口插接的配合间隙(单边)控制在0.1~0.2mm 之间,推荐为0.1mm ,如图1所示。
且管口装配间隙应均匀。
(适宜的配合间隙有利于实现焊料的毛吸,使焊接时流动的钎料迅速吸入配合间隙,钎料在焊缝间隙内填充饱满,可增强焊接强度)焊嘴号数管径(mm ) 管壁厚(mm ) 焊炬规格 梅花嘴型单孔嘴型 氧气工作压力(MPa )乙炔工作压力(MPa )≤6.35及毛细管0.6~1.0H01-6/H01-6A3号/3号 2号/1、2号 9.53~6.35 0.6~1.0H01-6/H01-6A 5号/5号 5号/4、5号 12.7~9.53 0.6~1.2H01-6/H01-6A 5号/5号5号/4、5号 12.7~19.05 0.7~1.2H01-12/H01-12A 5号/3号 5号/2号 ≥19.05 0.8~2.5 H01-20/H01-20A 4号/3号 2号/2号0.3~0.5 0.02~0.04 焊接场合 钎料种类 钎料含银量 钎料牌号 熔化温度℃ 配用钎剂规格紫铜——紫铜 铜磷钎料 0 HL201 730~830 不配用 紫铜主管——紫铜支管银磷铜钎料 5% HL205 640~800 YJ-7或不配用 黄铜——紫铜 银磷铜钎料 15% HL204 640~815 QJ102(少量) 钢——铜 银基钎料45% HL303 660~725 QJ102(4)异种材料的焊接装配间隙要考虑材料的线膨胀系数,线膨胀系数大的材料套在线膨胀系数小的材料内时,室温时的装配间隙要稍大于上述间隙;线膨胀系数小的材料套在线膨胀系数大的材料内时,室温时的装配间隙要稍小L3~5mm(见图2),在壁厚小于1.0mm的铜管上焊接2~3mm图4图5(5)以下图6为不正确的装配方式。
火焰钎焊工艺
学浸蚀的方法适用于大批量生产。
使用化学浸蚀的方法时要防止焊件表面腐蚀过度,化学浸蚀后应立即进行中和处理,然后在冷水或热水中冲洗干净,并加以干燥。
合面处理后不得再用手摸,清理后的接头应尽快进行钎焊,以避免焊件在常温下发生氧化。
为保证钎焊接头间隙,对钎焊接头接合面应有合理的表面粗糙度要求,一般应达到Ra6.3以上,如果对接合面的粗糙度要求过低,接头间隙可能过大;如果对接合面的粗糙度要求过高,不仅加工困难,而且会使接头间隙过小。
(五)气焊火焰钎焊操作技术
1.先用轻微碳化焰的外焰加热焊件,焰芯距焊件表面15~20mm,以增大加热面积。
2.当钎焊处被加热到接近钎料熔化温度时,可立即涂上钎剂,并用外焰加热使其熔化。
3.当钎剂熔化后,立即将钎料与被加热到高温的焊件接触,并使其熔化渗入到钎缝的间隙中。
当液态钎料流入间隙后,火焰的焰芯与焊件的距离应加大到35~40mm,以防钎料过热。
4.为了增加母材和钎料之间的熔解和扩散能力,应适当提高钎焊温度。
但若温度过高,会引起钎焊接头过烧,因此,钎焊温度一般应控制在高于钎料熔点30~40℃为宜。
同时还应根据焊件的尺寸大小,适当控制加热持续时间。
5.钎焊后应迅速将钎剂和熔渣清除干净,以防腐蚀。
对于钎焊后易出现裂纹的焊件,钎焊后应立即进行保温缓冷或作低温回火处理。