钎焊技术的特点与应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇钎焊技术的特点与应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】：本文简要介绍了钎焊技术的含义与特点，并简述了钎焊技术的工艺及操作要点，其中对于钎焊接头与钎缝的型式和操作要点做了详细说明，最后总结了钎焊技术在现实中的应用，以资参考。

【关键词】：钎焊技术；钎焊接头；钎缝；操作要点；应用

中图分类号： P755.1 文献标识码： A

引言

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。钎焊技术在焊接中有无可替代的重要性，钎焊技术作为制造业基础工艺和技术，为工业经济发展作出了重要贡献，在人类引以为自豪的各个领域，如航空航天，核能利用，电子信息等，都利用了钎焊技术的先进成果。作为即将成为“世界工厂”的中国，随着经济发展的需要，相信钎焊技术必将得到更迅速的发展，并在工业生产中发挥更重要作用。

钎焊技术的含义和特点

钎焊是利用比母材熔点低的钎料和母材一起加热，在母材不熔化的情况下，使钎料熔化，并润湿及填充母材连接处的间隙，形成焊缝。在钎缝中，钎料与母材互相溶解和扩散，从而形成牢固的结合。过去有人把钎焊称为钎接或低温焊接，它与熔焊相比有其不同点。首先，钎焊时母材不熔化，只是钎料熔化。其次在钎焊接头中，钎料的成分和性能与母材有着明显的差别。此外，钎焊是靠熔化的钎料在毛细管作用下填充接头的间隙，而熔焊却没有这些现象。

钎焊与熔焊相比，由于钎焊的加热温度较低，焊件的组织和机械性能变化较小，变形不大，接头平整光滑，外表美观，而且可以连接不同的材料。但是，钎焊也有明显的缺点，就是钎焊的接头强度比较低，故常采用搭接接头来提供承载能力。同时钎焊的装配要求比熔焊要高，必须保证严格的间隙和母材的清洁。

焊接方法通常是以热源和加热的方法来命名的：如火焰钎焊、烙铁钎焊、电阻钎焊、感应钎焊、炉中钎焊等。

二、钎焊工艺

1、钎焊工艺程序包括的步骤：

（1）工件表面处理，包括除油污，清除过量的氧化皮，有时还需要进行表面镀复工装有利用钎焊的金属。

（2）装配和固定，以保证零件间的相互位置不变。

（3）钎料和钎剂位置的最佳配置。使得液态钎料能够在纵横复杂的钎缝中获得最连线的走向。

（4）当钎料在工件表面漫流不入钎缝时，有时需涂以阻流剂，以规范钎料的流向。

（5）正确选择钎焊的工艺参数，包括钎焊温度，升温速度，钎缝完成后的保温时间，冷却速度等。

（6）钎焊后的清洗，以除去可能引起腐蚀的钎剂残留物或者影响外形的堆积物。

（7）必要时钎缝连同整个工件还要进行焊后镀复，例如镀其它惰性金属保护层，氧化或钝化处理、喷漆等。

2、钎焊的操作要点

火焰钎焊的操作，通常是用手工添加丝状钎料，也可在接头上预先安置钎料。钎剂在加热前便加到钎焊零件上，在加热过程中保护母材不被氧化。为了防止钎剂不被火焰吹掉，可用水或酒精将钎剂调成糊状，钎焊操作时，应在钎焊接头周围缓慢加热使钎剂中的水分先蒸发。此外，也可在钎焊时把丝状钎料的加热端周期地侵入于钎剂中沾上钎剂，然后把钎剂带到加热的母材上。为了均匀加热母材，通常焊嘴于母材加热区的距离控制在70－80mm为宜。特别指出的是，火焰钎焊与￡气焊的操作不同。气焊时往往加热由焊缝的一端开始，用火焰焰心集中加热一点形成熔池，然后连续地向前加热；而火焰钎焊则首先用外焰加热整个接头区，使之达到钎焊温度，然后用火焰从其一端继续向前加热，钎焊迅速流入不断加热的接头间隙中。

三、钎焊接头的型式和操作要点

1、钎焊接头的型式：钎焊接头通常以对接和搭接为主。

对接：其结合强度比母材要低，受力时主要时沿钎缝破坏，所以，只适用不重要的和低载荷的零件的钎焊。

搭接为了充分地利用钎焊的所有优点，钎焊接头多采用搭接接头。它可以通过改变搭接的长度（填充为板厚的3倍以上，但一般不超过15mm)，达到钎焊接头与母材等强度。因此在设计钎焊接头时，不能照搬熔焊接头的型式，设计钎焊接头时应特别注意下列事项：

（1）接头中的钎缝尽可能与受力方向平行。

（2）为了使加热及应力分布均匀，接头区的厚度尽可能接近。

（3）接头中不形成阻碍钎料明细作用的拐角。

2、钎焊接头的装配间隙

装配钎焊接头使，正确选择间隙大小是决定钎缝的致密性的重要因素。间隙太小，由于接触表面不均匀，会妨碍钎料的流入。反之间隙过大，则破坏了间隙的毛细作用，钎料也无法填满接头的间隙。

间隙的大小与钎料和母材的性质、钎焊温度、钎焊时间、钎料的安放等有直接的关系。一般钎料与母材的相互作用较弱，则要求较小的间隙。应当指出，这里所要求的间隙是指在钎焊温度下的间隙，与室温时不一定相同。

三、钎缝的型式与钎料在钎缝中的流动性

钎缝的型式各种各样，一般钎焊的手册和书籍都有详尽的设计和绘制。归纳起来对接板材和管材来说只有三种筋板钎缝：断面－断面钎缝（例如对接）；表面－表面钎缝（例如搭接）和断面－表面钎缝（例如“：T”接）。实际上，具体的钎缝往往并不是单一的。熔态钎料在钎缝中作直线流动，撇开钎料与母材的本性和相互关系，钎缝的毛细能力起很大的作用。毛细能力又与钎缝的类型钎缝间隙的大小有关。一般说来，钎缝间隙小比间隙大钎缝的直线流动性更好。但也不是愈小愈好，钎缝间隙的最佳值在0.01－0.2mm之间，具体的数值视母材的种类而定。较大的钎缝断面（搭接面积大）会有更大的承载力。为了提高钎缝的接头强度，在对接接头时通常将接头处加工成30˚的斜端面，以提高对接钎缝的连接横断面，提供承载能力；在搭接接头时一般的搭接长度在3倍的板厚左右，一般不大于15mm.

四、钎焊技术在现实中的应用

钎焊主要用于制造精密仪表、电气零部件、异种金属构件以及复杂薄板结构。钎焊时，对被钎接工件接触表面经清洗后，以搭接形式进行装配，把钎料放在接合间隙附近或直接放入接合间隙中。当工件与钎料一起加热到稍高于钎料的熔化温度后，钎料将熔化并浸润焊件表面。液态钎料借助毛细管作用，将沿接缝流动铺展。于是被钎接金属和钎料间进行相互溶解，相互渗透，形成合金层，冷凝后即形成钎接接头。通常根据钎料熔点的不同，将钎焊分为软钎焊和硬钎焊:软钎焊的钎料熔点低于450℃，接头强度较低(小于70MPa)。软钎焊钎接接头强度较低，适于焊接承受载荷小或工作温度较低，但要求密封性好的焊件。多用于电子和食品工业中导电、气密和水密器件的焊接。以锡铅合金作为钎料的锡焊最为常用。钎剂种类很多，电子工业中多用松香酒精溶液软钎焊。这种钎剂焊后的残渣对工件无腐蚀作用，称为无腐蚀性钎剂；硬钎焊的钎料熔点高于450℃，接头强度较高(大于200MPa)。可以连接承受载荷的零件或在高温下工作的工件。如:硬质合金刀具、钻探钻头、自行车车架、换热器、导管及各类容器等；在微波波导、电子管和电子真空器件的制造中，钎焊甚至是唯一可能的连接方法。硬钎焊的钎料种类繁多，以铝、银、铜、锰和镍为基的钎料应用最广。铝基钎料常用于铝制品钎焊。银基、铜基钎料常用于铜、铁零件的钎焊。锰基和镍基钎料多用来焊接在高温下工作的不锈钢、耐热钢和高温合金等零件。

结束语

近年来由于航空、航天、核能、电子等新技术的发展，新材料、新结构形式的采用，对连接技术提出了更高的要求，钎焊技术因此受到了更大的重视，迅速的发展起来，出现了许多新的钎焊方法。例如，目前利用新的钎焊方法加工的各类钻探、采掘用的钻具，都能达到深井或超深井的钻探要求；各种动力机械的水箱、电机部件以及汽轮机的叶片和拉筋等构件都开始采用钎焊技术；甚至在核电站和船舶核动力装置中，燃料元件定位架、换热器、中子探测器等重要部件也都大量采用钎焊技术。总之，钎焊技术会随着科技的不断进步向更宽广的领域和更深的层面发展下去。

参考文献

【1】李家枢，石伯平.金属工艺学[M].北京:高等教育出版社，2003.

【2】赵越钎焊技术及应用[M].北京:化学工业出版社，2004.

【3】薛松柏.钎焊技术问答[M].北京:机械工业出版社，2007.