钎焊的现状与发展前景

解释钎焊的概念
钎焊是一种金属连接技术，通过加热和加入钎料（通常是一个具有低熔点的金属合金）来连接两个或多个金属工件。

在钎焊过程中，钎料被加热至熔化，但不会熔化被连接的金属工件。

钎料在熔化状态下填充到连接区域中，然后冷却凝固，形成一种金属连接。

钎焊相对于其他金属连接方法的优势包括：
1. 可连接不同种类的金属，甚至是其他材料，如陶瓷或玻璃。

2. 不会使被连接的金属融化，因此适用于连接高熔点金属或热敏感的材料。

3. 钎焊接头具有较高的强度和耐腐蚀性，且没有热影响区（HAZ）。

钎焊可以应用于多个领域，包括制造业、建筑业、汽车制造、航空航天等。

不同的钎焊方法包括火焰钎焊、气体钎焊、电阻钎焊、电弧钎焊等。

选择适当的钎焊方法取决于被连接材料的类型、厚度、形状以及要求的焊接质量。

陶瓷空气反应钎焊研究综述王志权;曹健;司晓庆;李淳;亓钧雷;冯吉才【摘要】高温电化学装置技术优势明显,市场潜力巨大,其特殊的服役环境对钎焊接头提出了更高要求,空气反应钎焊连接方法应运而生.综述了目前常用于RAB连接的钎料种类和已成功实现RAB连接的陶瓷/金属体系,并对相关接头界面组织和综合性能进行了分析.迄今为止,Ag-CuO钎料使用最广.利用空气反应钎焊方法能够成功实现氧化物、钙钛矿陶瓷自身及其与部分耐高温不锈钢的可靠连接,结合界面成形良好,接头性能稳定.常用于RAB连接的氧化物陶瓷以YSZ和Al2O3为代表,LSCF/BSCF/BCFN/BCFZ等典型钙钛矿陶瓷也可利用RAB进行连接.Crofer22 APU,AISI310S和AISI314等耐高温不锈钢与上述钙钛矿陶瓷进行RAB连接后,接头的力学性能、抗氧化能力和气密性均能满足使用需求.在此基础上,对空气反应钎焊的连接特性与研究现状进行了总结.最后,对其发展前景和未来研究方向进行了展望.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2018(010)001【总页数】10页(P前插4,1-9)【关键词】空气反应钎焊;高温电化学陶瓷;耐高温不锈钢;界面组织;接头综合性能【作者】王志权;曹健;司晓庆;李淳;亓钧雷;冯吉才【作者单位】哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TG454高温电化学装置是当今固体技术市场的热门研究领域，尤以电化学气体分离器、气体传感器、固体燃料电池和定向离子传输膜系统等设备为典型代表。

焊接机器人技术现状与发展趋势摘要：近几十年来，随着自动控制理论、计算机技术、电子技术和通讯技术等的飞速发展，自动化焊接方法尤其是机器人焊接技术得到了迅速发展。

用自动化焊接方法代替人工焊接已经成为全球工业制造必然的发展趋势，在一些行业中将逐步替代传统的人工焊接。

自二十世纪以来，焊接自动化技术的应用在我国越来越普遍，当前在汽车工业、大型管道等产品的制造过程中，已用焊接机器人实现了大量焊接接头的连接，并且在某些具体的工业生产中尤其是汽车制造中已形成了一套高生产效率、高焊接质量的焊接自动生产线，大力推动了焊接在工业生产中的规模化、机械化和自动化。

机器人焊接技术在显著提高焊接生产效率的同时，还提升了产品焊接质量，改变了工人的操作环境，很大程度上降低了工人的劳动强度。

关键词：焊接机器人；控制技术；焊接技术；智能化截至目前，焊接智能机器人领域在经验方面已先后完成至少三次大规模技术更新升级，从一个仅能在原始教学和回放模式下独立操作的智能焊接机器人，到一个能够通过多传感器模式实时接收焊接信息数据的自动离线智能焊接机器人。

然后逐步发展和进化为能够超越我们通常所说的多传感器模式的智能机器人，双方已经能够通过自学习编程和其他方式快速实现焊接机器人的自适应焊接，该机器人能够自动适应复杂工作环境的功能要求。

1焊接机器人介绍早些年间，最开始出现的是火烙铁钎焊、锻接等简单的金属连接方法。

从上世纪三十年代以后才逐步形成电弧焊、电阻焊，到后来的埋弧焊，二氧化碳保护焊。

从上世纪八十年代开始，在焊接领域逐步使用机器人焊接技术，使得自动化焊接技术的步伐向前迈出了关键一步。

改革开放以后，焊接机器人的应用也较为普遍，各种用途的工业机器人在各自领域得到广泛的应用。

现已广泛应用于汽车零部件制造业中、重型机械结构部件、锅炉压力容器件、铁路车辆、国防兵器等方面。

当前，国外焊接机器人已经逐渐形成了欧美和日本这两大体系。

焊接机器人主要是指具有三个或者三个以上可自由编程的运动轴，依靠编写程序实现对机器人的控制，使机器人能够按照预先规定的作业路径及速度，把焊接工具送到指定位置的机器。

钎焊的最新工艺
钎焊的最新工艺主要包括以下几种：
1. 脉冲钎焊技术：通过控制钎焊电流的脉冲形状和频率，可以实现更精确的温度控制，减小热影响区域和氧化层的形成，提高焊接质量。

2. 激光钎焊技术：利用激光束的高能量密度和瞬时加热的特点，可以实现高速和高精度的钎焊，适用于焊接细小和复杂结构的零件。

3. 电磁脉冲钎焊技术：利用瞬间加热和冷却的特点，通过电磁脉冲的方式，在非常短的时间内完成钎焊过程，可以减少热影响区域，提高焊接速度和质量。

4. 真空钎焊技术：在真空环境下进行钎焊，可以减少氧化和杂质的生成，提高焊接质量。

同时，真空环境下的钎料选择范围更广，适应性更好。

5. 焊接机器人技术：通过使用可编程的焊接机器人，可以实现高精度和自动化的钎焊过程。

机器人可以根据预设的程序，在复杂结构和狭小空间内完成钎焊任务，提高生产效率。

这些最新的钎焊工艺在提高焊接质量、生产效率和自动化程度方面具有显著的优势，正在被广泛应用于制造业领域。

钎焊金刚石工具技术摘要：钎焊金刚石工具,金刚石出刃可以是金刚石高度的2/3 ,所以钎焊金刚石工具磨削效率高,且有利于冲刷磨屑,表面磨粒不易因堵塞而失去磨削能力。

与单层电镀金刚石工具相比，钎焊单层金刚石工具由于金刚石出刃高，容屑空间大，金刚石与基体之间的结合强度高而成为近年来超硬材料工具的热门研究领域。

本文分别从钎料选择、钎焊设备、钎焊工艺和金刚石有序排布四个方面来论述钎焊金刚石工具技术，并对该技术的前景进行了展望。

关键词：金刚石钎焊技术；钎料；钎焊专用设备；钎焊工艺；金刚石有序排布1.概述电镀金刚石工具中, 金刚石仅能用镍金属作机械包镶, 故易于脱落, 且金刚石无序排列, 凸出低、容屑空间小; 在孕镶烧结金刚石工具中, 金刚石无序排列, 出刃自锐问题难于解决, 金刚石与粉料也很难实现冶金结合。

这两种工艺都不能充分有效地利用金刚石的锯切性能。

而钎焊金刚石工具有上述两种金刚石工具无可比拟的优越性,所以近10年来金刚石钎焊工艺引起了人们的重视(见图1)。

图1.钎焊金刚石工具与电镀金刚石工具界面结合情况对比钎焊金刚石工具采用金刚石表面金属化技术,以活性钎料或镍基钎料焊接金刚石, 通过强碳化物形成元素或合金, 使金刚石与工具胎体实现冶金化学结合, 这大大提高了金刚石的把持力，另外,金刚石可凸出2ö3,且不易脱落,又创造了切割锋利, 排屑好的有利条件,再加上金刚石在工具表面合理规则均布, 充分利用了金刚石的切割作用, 既能节省金刚石用量, 降低工具成本, 又提高切割效率。

可以说, 这一技术正好适应了我国国民经济发展的大力节约能源资源, 加快建设资源节约型、环境友好型社会的要求。

鉴于金刚石钎焊工具的极大优越性与良好的发展前景, 引起了国内高校、科研院所及企业的极大关注与参与, 并且正积极地开展研发工作, 根据钎料种类、钎料中活性元素加入方式、钎焊方式的不同，国内外对钎焊金刚石工具的研究成果见见表1。

摘要钛合金具有强度高、耐蚀性好及高温机械性能优良等优点，能够广泛地适用于航空、航天、军事等特殊和重要的工业领域。

但是钛合金可加工性能差，并且价格较贵，寻求钛合金可靠的连接方法至关重要。

Ti-6Al-4V，是钛合金中使用最多的合金之一。

不锈钢是一种常用的工业和生活材料，具有许多优异的性能，应用十分广泛，且成本相对较低，然而钢铁的耐蚀性比较差，并且钢铁的比重较大。

因而在某些情况下需要将钢与钛连接起来应用，才能充分发挥各自的优点。

钛合金和钢焊接时接头易产生金属间化合物(Ti2Fe、TiFe、TiFe2等)，焊接后接头内应力很大，造成接头性能较差。

探索更为科学、高效的TC4钛合金和不锈钢焊接方法和焊接工艺，获得性能较好的接头，意义重大。

钛合金和不锈钢的主要焊接方法为真空钎焊。

真空钎焊具有焊接温度较低、钎焊试样不易受杂质气体污染、焊接变形小、残余应力小等特点。

非晶钎料是一种新型的钎料，具有熔点低、焊接性能好，焊接方便等一系列的优点，故选择非晶钎料代替传统的晶态钎料进行真空钎焊。

钛基非晶钎料作为真空钎焊TC4钛合金的重要非晶钎料，具有易于和母材产生相互扩散、成本较低等特有的优点。

本实验采用传统的钛基非晶钎料Ti37.5Zr37.5Ni10Cu15真空钎焊不锈钢和TC4钛合金。

另外通过在钎料Ti37.5Zr37.5Ni10Cu15添加一定量的合金元素Sn，制备出新的钛基非晶钎料Ti33.75Zr33.75Ni10Cu15Sn7.5和Ti32.5Zr32.5Ni10Cu15Sn10，在钎焊TC4与TC4时希望能够降低钎料的熔点，提高可焊性，并保证钎焊接头的力学性能。

对钎料进行XRD测试可以确定三种钎料均为非晶态，对钎料进行DSC测试能够得到钎料的熔点，并且发现Ti32.5Zr32.5Ni10Cu15Sn10非晶钎料的熔点有所降低。

在保温时间为10 min下，选取若干个不同的钎焊温度进行钎焊实验。

对钎焊试样进行显微组织观察和机械性能测试。

真空钎焊的概述范文真空钎焊（Vacuum brazing）是一种高温焊接技术，常用于金属材料之间的连接。

它是在真空环境中进行的，利用钎料的熔点低于被连接金属的熔点，将钎料融化并填充到连接接头之间，通过凝固后的钎料让被连接金属牢固地结合在一起。

真空钎焊的过程可以分为几个基本步骤。

首先，需要准备要连接的金属件和钎料。

钎料通常是其中一种低熔点合金，能够与被连接金属相容并形成强固的连接。

接下来，要将要连接的金属件放置在真空箱中，排除其中的气体和杂质，并保持适当的真空度。

然后，需要加热金属件到达钎料的熔点，使钎料融化并充分润湿被连接材料的表面。

最后，冷却材料，使钎料凝固并与被连接材料牢固结合，完成焊接过程。

真空钎焊由于其许多优点而被广泛应用于各个领域。

首先，它可以焊接多种金属和合金，包括高熔点、难焊接的材料，如钛合金、镍基合金等。

其次，真空环境可以提供更高的焊接质量和强度，使得焊接接头具有更好的耐腐蚀性和机械性能。

此外，真空钎焊还可以实现更加复杂和精细的焊接形状和结构，满足不同应用需求。

在实际应用中，真空钎焊被广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗器械等领域。

在航空航天领域，真空钎焊可以用于制造航空发动机部件、燃气轮机叶片等关键部件。

在汽车领域，真空钎焊可用于制造传感器和散热器等零部件。

在电子领域，真空钎焊可用于制造电子封装、连接器等组件。

在医疗器械领域，真空钎焊可用于制造人工关节、植入物等高可靠性的设备。

尽管真空钎焊具有许多优点和广泛应用的领域，但也存在一些挑战和限制。

首先，真空钎焊设备和工艺相对复杂，需要高温和真空环境的控制和维护。

其次，因为焊接过程需要在真空中进行，所以焊接速度相对较慢，效率较低。

此外，真空钎焊的设备和材料成本相对较高，对于一些低成本和大批量的应用并不适用。

总体而言，真空钎焊作为一种高温焊接技术，在连接金属材料方面具有独特的优势和应用潜力。

随着技术的不断进步和创新，相信真空钎焊将在更多领域发挥重要作用，并为现代工业的发展做出更多贡献。

般　问　题　焊接科学和技术的发展及前景　过对螺柱焊接行业的发展趋势作以探讨。　２￣６４００１　镁合金激光焊接技术的研究现状与应用／　王红英…／／焊接．一２００５，（¨）．一９～ｌ３　镁在臼然界中是大量存在的，我国的镁资源非常　丰富，镁及其合金均具有许多优点，如质量轻、比强度　和比刚度高、消震性能好、优良的机械加工性能和抛　光性能、无毒性、无磁性、高热导率以及可同收利用　等，已在汽车、精密仪器、电子、体育器械、核电、国防　以及航空航天等许多领域得到了广泛的应用，具有广　阔的应用前景。主要论述了镁合金激光焊接技术的　现有水平与发展趋势以及镁合金激光焊接技术的应　用领域及应用前景。参１９　

２００６４００２焊接凝固裂纹数值模拟的研究及其进展／　董志波…／／焊接．一２００５，（１１）．一１９～２３　焊接凝固裂纹的产生与否取决于两个方面的因　素，材料凝同裂纹阻力和凝固裂纹驱动力，凝固裂纹　阻力可以通过试验方法来获得，而凝固裂纹驱动力主　要采Ｈｊ有限元计算方法得到。对焊接凝固裂纹的形　成机理、凝固裂纹驱动力曲线和焊接凝固裂纹阻力曲　线的试验测量方法的数值模拟，以及防止凝周裂纹方　法的数值模拟过程都进行了总结及展　。网４参２４　

２００６４００３　镍基耐蚀材料焊接结晶裂纹敏感性的研究　现状与趋势／薄春雨…／／焊接．－－２００６，（２）．一１５～ｌ８　镍基耐蚀材料的焊接结晶裂纹是该类材料焊接　性研究中的关键性问题。介绍了镍基耐蚀材料焊接　结晶裂纹的试验方法、形成机理及影响因索，并对其　研究趋势进行了展望。图６参９　

２００６４００４螺柱焊接技术的发展趋势／尤建兵／／电焊　机．一２００６，３６（１）．一９～１Ｏ　国际上，多数焊接厂家把焊接及其相关的焊材、　辅机具作为一个整体来看待。焊接设备安全融人机　电一体化、自动化和工业化，焊接与同民经济的符个　行业紧紧连在一起。计算机控制、模糊控制、专家系　统程序等智能控制系统集成一体的自动化焊接设备　的性能好、功能齐全、适刚池田广，真正体现出高效、　高速、高性能，这也是焊接行业的发展趋势。在此通　２００６４００５激光一电弧复合焊接的应用／王治宇…／／　电焊机．一２００６，３６（２）．一３８～４ｌ　闹述了激光一电弧复合焊接的基本原理和优势；　介绍了目前国内外激光一电孤复合焊接设备及其在　汽车、造船、石油化工等制造业中的工业应用。由于　激光一电弧复合焊接设备投资相对减少，生产效率提　高，产品单元消耗成本降低，所以激光一电弧复合焊接　工艺将有着非常广泛的应用前景。图９表１参１Ｏ　２００６４００６镁合金焊接的研究与发展／徐　杰…／／宇　航材料工艺．一２００６，３６（１）．一２１～２６　综述了３种典型的镁合金焊接技术的研究现状，　分别为钨极氩弧焊、激光焊和搅拌摩擦焊，分析了镁　合金焊接的研究和应用现状，讨论了这些焊接方法的　优缺点，并指出镁合金焊接研究中存在的问题和今后　的发展方向。图４表２参３Ｏ　２００６４００７联接方法的多样性具有扩大趋势［德］／　Ｂｌｅｅｈ　ＩｎＦｏｒｍ．一２００３，（１）．一１４～１６　指出，传统的电弧焊、电阻焊和钎焊方法越来越　被机械联接方法所替代，尤其在汽车制造业。粘接和　激光焊在该领域起着越来越大的作用。新联接方法　的设备投资增　证实了这种趋势。轻金属和合金在　汽车制造业的应用促进了这种趋势。必须扩大研究　工作，以加快采刷新的联接方法。　２００６４００８造船业的销钉焊接［英］／／Ｂｌｅｃｈ　Ｒｏｈｒｅ　Ｐｒｏｆｉｌｅ．一２００３，５０（４）．一３２～３４　介绍了自１９３８年在美国对这种焊接方法颁发专　利以来，销钉焊接工艺的开发历史。描述了螺栓焊接　的原理。列举了在船舶制造业采用销钉焊接的实例，　并指出扩展该工艺过程应用领域的前景。图９　

高温合金焊接研究现状及发展趋势摘要：硬质合金是一种粉末冶金制造的金属陶瓷材料，金属化合物(WC、TaC、TiC、NbC和其他碳化物)作为基体，过渡金属(Co、Fe和Ni)作为结合相。

由于强度高、硬度高、耐磨性高、热膨胀系数小、Roth硬度好等一系列优良特性，被称为“工业牙齿”。

作为切削刀具、高温高压成形工具、耐磨耐腐蚀零件等材料，广泛应用于航空航天、工程、石油工业、地质勘探等领域。

关键词：硬质合金；钢；焊接方法；发展趋势引言高温合金又称超合金（Superalloy），是一种基于第八组元素的合金材料，能够承受高温高压下的较大载荷，保持较高的表面稳定性。

高温合金一般具有良好的耐高温性、抗氧化性和耐腐蚀性、优良的抗疲劳性和抗蠕变性以及优良的结构稳定性。

是目前飞机发动机和地面燃气轮机热端零件的最佳材料。

1高温合金的概况及分类采用材料改造方法，可将高温合金分为铸造高温合金、锻造高温合金和新型高温合金。

当前，锻造高温合金在生产实践中占据主导地位。

膝关节置换术的最新发展成功研制了我国φ1.2m GH4698合金圆盘和φ0.8m GH4742合金圆盘，成功消除了进口依赖性，满足了我国大型船舶和燃气轮机的迫切发展需要。

铸态高温合金结构较为稳定，甚至其稳定的工作温度也可以提高到1827℃以上。

新型高温合金解决了高温合金的强分离和难形成问题，主要包括普通粉末冶金和氧化分散高温合金。

与前两种方法形成的超合金相比，新型超合金的应用范围更广。

2焊接方法2.1钎焊作为焊接硬质合金到钢的最传统的连接方法，连接性能主要取决于批次的选择。

因此，目前的研究主要集中在选择和研究开发批次，其中最常用的批次是铜批次、镍批次和银钎焊。

Cu基焊料具有良好的塑性和韧性，能很好地保护WC-co-hartll，并且与钢的热膨胀系数很好地匹配。

Cu合金与钢焊接时的残馀应力几乎可以忽略不计，因此引起了科学界和工业界的关注。

与纯Cu相比，含Sn、Mn、Zn、Al等合金元素的Cu基焊料具有较好的基体润湿性，成型Fe-Co基固体溶液提高了落叶松化合物的界面结合强度，从而获得了具有优良力学性能的焊接接头。

钎焊的发展历程
在人类发展的历史上，钎焊是人类最早使用的链接方法之一，远在人类尚未使用铁器之前，就已经开始应用钎焊方法链接金属，在埃及出土的钎焊管是由银钎材料制作而成的，护符盒是由银钎材料钎焊的，经过考证鉴定，这些文物的制作分别在距今5000年和4000年以上。

在我国公元前5世纪的战果时期已经使用锡铅合金作为钎料，秦代的铜车马堪称铸锻焊的精品，其中钎焊技术已经到了成熟应用阶段，1637年出版的明代科学巨著（天工开物）对钎焊一句经典论述“中华小钎用白铜末，而大钎则竭力挥锤而强和之”，可以说我过的焊接发展史起始于钎焊。

但是，在漫长的历史长河中，钎焊结束没有得到大的发展，进入20世纪后，起发展速度远远落后于熔焊技术，从第二次世界大战开始，由于航空航天电子核能技术的发展，新材料，新形式的大量采用，给链接工艺提出了很高很能的技术要求，熔焊技术显得力不从心，钎焊结束受到了很大的重视，应用钎焊技术很好的解决了铝合金钛合金不锈钢耐热铜超合金金属陶瓷硬质合金复合材料以及非金属材料的链接问题。

近30年是钎焊技术告诉发展的黄金时期，钎焊工艺方法日臻成熟，钎焊材料层出不穷，自动化的设备越来越多，钎焊应用范围日益扩大，比如：工业生产和日常生活用品中的硬质合金刀具量具钻探采掘工具金刚石工具，汽车拖拉机水箱，冰箱空调管道，电视电脑照明灯具等家用电器，仪器仪表，医疗器械各种炊具，乐器等都大量的采用了钎焊技术，更重要的是在很大范围内钎焊技术是唯一可行的焊接方法。

在国防航空航天计算机芯片纳米制造等高科技领域钎焊更扮演着重要的角色，如：某火箭上钎焊缝隙超过3000米，拇指大小的电器元件上有上百个钎焊焊点。

对国内钎焊提高产品质量的建议。