铝用软钎剂成分

铝合金的钎焊工艺(总31页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March（二 〇 一 三 年 十 二 月本科科研训练论文 学校代码： 10128 学 号： 201020////题 目：铝合金的钎焊工艺 学生姓名：/// 学 院：材料科学与工程 系 别：材料成型及控制工程 专 业：材料成型及控制工程 班 级：材///班 指导教师：///摘要焊接是制造业的重要组成部分，应用广泛，发展迅速，在制造行业占有重要的地位。

我国是世界产钢、用钢大国，也是焊接大国。

随着高新技术和新工艺的不断出现，机械制造、安装、维修业也逐步向精细方向发展，对焊接技术的要求也越来越高。

近几年来，焊接的使用量迅速增加；焊接机械化自动化技术改造加快；焊接自动化率快速提高。

钎焊是用比母材熔点低的金属材料作为钎料，用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接过程，这篇论文对钎焊焊接前的准备和焊接方法的做了设计，介绍了焊接所需的钎料和钎剂，给出了钎接接头形式以及接头的质量检测方法，在钎焊操作中应该注意的安全问题。

关键词:焊料，焊剂，钎焊接头，钎焊装置，钎焊气体AbstractWelding is an important part of the manufacturing industry, widely used, rapid development in the manufacturing industry occupies an important position. China is the world steel production, steel big country, but also the welding power. With the emergence of high-tech and new technology, machinery manufacturing, installation and maintenance industry is also gradually to the fine direction of welding technology requirements are also increasing. In recent years, the rapid increase in the amount of welding; welding mechanization and automation to accelerate technological innovation; welding automation rate rapidly increased. Brazing with a lower melting point than the base metal material is used as brazing filler metal, wetted with a liquid base material and the solder filling the gap and the interface to the work piece during welding and the base material inter diffusion, the paper prior to brazing welding preparation and welding methods to do the design, introduces the required solder and soldering flux, solder joints is given in the form of joint detection methods and the quality of the brazing operation should pay attention to security issues.Key words: Solder, Flux, Solder joints, Soldering equipment, Soldering gas目录第一章钎焊的基本知识 (1)1.1 焊接方法分类及金属材料的焊接性 (1)1.2 钎焊的概念 (2)1.3 钎焊的特点及应用 (3)1.4 钎焊常用的工艺和方法 (6)第二章焊接材料和焊剂 (7)2.1 焊接材料 (7)2.2 钎焊焊剂 (10)第三章焊接接头及其质量检测 (11)3.1 接头形式 (11)3.2 钎焊接头的缺陷及防治 (12)第四章焊接的过程 (15)4.1 焊接装置 (15)4.2 焊接气体 (15)4.3焊接前的准备 (16)4.4 焊接方法 (16)4.5 钎焊后的清洗 (17)4.6 钎焊操作中的安全与防护 (17)第五章关于铝钎焊工艺及其设备探讨 (18)5.1 铝钎焊工艺 (18)5.2 铝钎焊工艺的优缺点 (18)5.3 氮气保护铝钎焊设备的基本要求 (19)参考文献 (21)第一章钎焊的基本知识在高速发达的现代化工业中，金属成为了必不可少的材料，将这些金属材料做成工业产品，避免不了要进行连接，而焊接就是将这些零部件连接起来的一种主要的加工方法。

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。

钎焊复习题——0529101班第一章：1. 用能量最小原理推导润湿角与材料表面张力、界面张力之间的关系公式太麻烦就没写，我有手写版的，大家互相问一下也行。

2. 推导钎料在平板间隙中上升高度与钎料表面张力、润湿角之间的关系同一水平面上的压力相等，所以得到液面上升高度为⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆2111R R P LG σθσαασααθπθπθπθπcos 2cos cos )2()2()2()2(LG LGd Rd P P ==⋅⋅∆=⎰⎰------⊥haθΔRagh LG θσρcos 20-=ga h LG ρθσcos 2=3. 评价钎料润湿性和铺展性能的方法1) 润湿角测量➢ 一定体积的钎料 ➢ 采用相应的去膜措施➢ 在规定的温度保持一定的时间 ➢ 冷凝后切取横截面，测量润湿角2) 铺展面积测量➢ 条件同上➢ 凝固后测量铺展面积3) 沿T 型试件的流动长度 4) 润湿力测量➢ 在试片浸入和拉出的期间测量作用在试片上的作用力，通过信号变换器在记录仪上作为时间的函数连续记录5) 润湿角测量➢ 在试片浸入和拉出的期间测量试片上钎料的接触角并记录4. 温度是如何影响钎料在母材上的润湿性的➢ 液体的表面张力与温度的关系Am ：一个摩尔液体分子的体积；K ：常数；T0：表面张力为零时的临界温度；τ：温度常数➢ 随着温度的升高，液体的表面张力减小，提高了润湿性 ➢ 温度升高，固液反应增强，界面张力减小➢ 温度升高过度，钎料铺展性太强，会造成钎料流失5. 金属表面的氧化物是如何影响钎料的润湿性的填缝高度计算(续)aS P P =0SSS 0设S 0’为参考点，其表面处的压力为大气压力 aS PP ='0S 1的压力：大气压力+附加压力RP P a S σ-=1S 0的压力：P S1+液柱高度产生的压力gh RP P a S ρσ+-=0S 0 和S 0’的处于同一高度，压力应该相等gh Rρσ=2)cos(aR =θ得到：ga h ρθσcos 2=再由 因此： a S P P =0)(03/2τσ--=T T K A m金属表面上总是存在着金属氧化物，在有氧化膜的金属表面上，液态钎料往往凝聚成球状，不与金属发生润湿，这是由于表面氧化膜具有比金属表面更低的表面张力。

钎焊基础知识本文献摘录自各大网站概念钎焊（Soldering and Brazing）：利用熔点比母材（被钎焊材料）熔点低的填充金属（称为钎料或焊料），在低于母材熔点、高于钎料熔点的温度下，利用液态钎料在母材表面润湿、铺展和在母材间隙中填缝，与母材相互溶解与扩散，而实现零件间的连接的焊接方法。

钎焊机平复合锅底钎焊机较之熔焊，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），并借助毛细管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，冷疑后即形成钎焊接头。

焊接材料1.2.1 钎料：即钎焊时用做填充金属的材料。

1.2.1.1 对钎料的基本要求：①低于工件金属的熔点；②有足够的浸润性（钎料流入间隙的性能）；③有与工件金属适当的溶解和扩散能力；④焊接接头应具有一定的机械性能和物理、化学性能。

1.2.1.2 分类根据熔点不同，钎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。

各种材料的真空钎焊一、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钎料，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170～340MPa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。

这种钎剂的残渣一般都具有很强的腐蚀性，钎焊后应对接头进行严格清洗。