1、钎焊方法及工艺IWE-3/1.22-23•1.1钎焊•钎焊与熔化焊不同,它是采用液相线温度比母材固相线温度低的金属材料作钎料,将母材和钎料加热到钎料熔化,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材溶解和扩散而实现连接母材的方法。•钎焊是一种用于材料连接或材料涂层的热连接方法,在连接处是通过钎料的熔化或接触而的扩散作用实现焊接,母材没有达到熔化温度。•每种钎料应具有与母材相关的两个特性:1)钎料的熔点应低于母材的熔点,2)钎料在母材上必须浸润,也就是说,钎料和母材之问的分界面间隙通过扩散实现合金化。•工作温度是指在钎焊位置钎料浸润时的条件下最低的表面温度。<450>450>900℃℃℃软钎焊硬钎焊高温钎焊•焊接与硬钎焊温度分布的比较:•1.2钎焊基本原理•钎焊的生产过程:如钎焊前准备、零件装配和固定、钎焊、钎焊后清理及质量检验等。•其中钎焊过程应包括熔态钎料的填充过程及钎料与母材的相互作用。(1)熔态钎料的填充过程:能实现这一过程的必要条件:钎料的润湿和毛细作用。影响钎料润湿作用的主要因素:钎料和母材组成;钎焊湿度:母材表面氧化物;母材表面粗糙度;钎剂。(2)钎料与母材的相互作用。这种作用可归为两种:一种是固态母材向液态钎料的溶解;另一种是液态钎料向母材的扩散。这些相互作用对钎焊接头性能影响很大。•1.3钎焊方法分类•根据所使用的热源来命名及分类,见表1。•1.4典型钎焊方法介绍•图2常用钎焊方法•1.6钎焊接头设计•(1)设计原则:•①首先考虑接头强度•②其次还要考虑组合件的尺寸精度•零件的装配定位;•钎料的安置;•接头间隙等。•(2)接头设计时应注意的几点①搭接长度,它是保证接头与母材具有相等承载能力的关键。搭接长度L=式中:δb——母材的拉接强度(MPa)δ——钎焊接头的拉剪强度(MPa)δ——母材厚度a——安全参数δσστba•在生产实践中,•银基、铜基、镍基等强度较高的钎焊的接头,搭接长度通常取为薄件厚度的2~3倍;•锡铅等软钎料钎焊的接头,可取为薄件厚度的4~5倍,但不希望搭接长度大于是15mm。因为此时钎料很难填满间隙,往往形成大量缺陷。•由于工件的形状不同,搭接接头的具体形式各不相同。图3平板钎焊接头形式图4管件钎焊接头形式图5T型和斜角钎焊接头图6端面密封接头图7管或棒与板的接头形式图8线接触钎焊接头•②接头与载荷关系问题.•接头设计时应避免在载荷作用下接头处发生应力集中,另外在受撕裂、冲击、振动等载荷作用时也应特别注意接头设计的合理性。•图9列举了一些实例。图9受动载或重载荷接头的合理设计或不合理设计(15)•③开设工艺孔•工艺孔是指为满足工艺上的要求而在接头上开的孔。钎焊时空气受热膨胀空气有可能阻碍钎料的填隙,也可能使已填满间隙的钎料重新排列,见图10。图l0开设工艺孔示意图•④接头间隙•间隙的大小在很大程度上影响钎焊接头强度和钎缝的致密性。•由于钎焊是靠毛细力作用使钎料填满间隙的。•间隙过小,钎料流入困难,在钎缝内形成夹渣或未钎透,导致接头强度下降:•间隙过大,毛细作用减弱,钎料能填满间隙,也会使接头的致密性变坏,强度下降。•(3)钎焊接头质量检验•①钎焊接头缺陷a、填隙不良、部分间隙未被填满;b、钎缝气孔;c、钎缝夹渣;d、钎缝开裂;e、母材开裂;f、钎料流失;g、母材被溶蚀。•②接头检验方法a、外观检查;b、表面缺陷检查;c、内部缺陷检查:包括X射线和,γ射线、超声波和致密性检验。2、钎焊材料•2.1对钎焊材料的基本要求a)合适的熔化温度范围,一般比母材的熔化温度低;b)在钎焊温度下具有良好的润湿作用,能充填充接头间隙;c)与母材的物理、化学作用应保证它们之问形成牢固的结合;d)成份稳定尽可能减少钎焊温度下元素的损耗:少含或不含稀有金属和贵重金属;e)能满足钎焊接头物理、化学及力学性能等要求。•2.2钎料的分类(重点)•两大类:软钎料(易熔钎料,熔点低于450)℃;硬钎料(难熔钎料,熔点高于450)℃。•软钎料主要包括:铋基、铟基、.锡基、镉基、锌基和铅基等钎料。•硬钎料主要包括:铝基、银基、铜基、锰基、镍基、金基、钯基、镁基、钼基和钛基等钎料。•2.3钎料型号(牌号)表示方法•(...