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来源: 时间:2023-10-20 10:32:57 浏览次数:
钎焊是一个复杂的过程,熟练的操作技术是关键,钎焊和钎焊剂的选择是保证焊接成功的前提。
1、钎焊
钎焊是以低于母材次容点的金属材料为钎焊材料,将焊件和钎焊材料的力口热至高于钎焊材料的熔点,低于母利榕点的温度。采用液体钎焊材料润湿母材,填充接头间隙,与母材相互扩散,实现奎焊件的焊接方法。
2、钎焊的特点
钎焊是一种连接方熔点的材料为钎焊材料,将钎焊材料和焊件加热到高于钎焊材料、低于母材熔点的温度,用钎焊材料润湿母材,填补接头间隙,与母材相互扩散。
(1)焊接过程中,工件通常在整体加热(如炉内焊接)或焊缝周围大面积均匀加热,因此工件的相对变形和焊接接头的剩余应力远小于焊接,容易保证工件的精确尺寸。
(2)钎焊材料的选择范围很广。为了防止母材组织和特性的变化,可以选择液相线温度相应较低的钎焊材料,熔焊没有选择的余地。由于钎焊反应仅在母材数微米至数十微米以下的界面进行,一般不涉及母材的深层结构,因此适用于异种金属之间,甚至金属与非金属、非金属与非金属之间的连接,这是熔焊方法无法实现的。
3、钎焊的金属学原理
钎焊是将焊件和钎焊材料加热到高磷干榕树点,低于母熔点的温度焊件和钎焊材料加热到高磷干榕树点,低于母材熔点材相互扩散,实现奎焊件的焊接方法。具体流程如下:
3.1润湿:焊接过程中,钎焊剂首先熔化、润湿和净化母材接头间隙和钎焊材料,以获得清洁的新表面。使熔化钎焊材料中的原子与母材表面的原子之间的距离接近引力作用,并进行润湿。
3.2扩散:液体钎焊材料在高温下湿润,并扩散到接触母材。包括表面扩散、晶界扩散、晶内扩散、晶格扩散、选择扩散和反向扩散。
3.3合金化:扩散后,焊缝钎焊合金成分发生变化。当温度降低到焊缝合金液相线以下时,母材表面散热条件良好,首先结晶;焊缝中的液体金属也在形核中生长,固相线以下凝固,形成焊缝。
4、钎料
4.1舒料的选择。
钎焊是钎焊焊缝的填充材料,焊件通过熔化的钎焊固化连接。钎焊材料应满足以下要求:
4.1.1熔点:钎焊熔点应低于母材150-200℃。同一合金的钎焊材料可根据不同的成分比形成不同熔点的钎焊材料。从合金相图的角度来看,钎焊材料应选择相图共晶点或共晶点附近的合金。该合金熔点低,流动性好,填充能力强。最终获得的组织晶粒较小,强度高,塑性好,韧性好。
4.1.2颜色:在性能相似的情况下,通过调整合金中的成分来改变钻孔材料的颜色。对于金属首饰的钎焊,应选择最接近母材颜色的钎焊材料。
4.1.3成分:钎焊材料应具有稳定均匀的成分,并与母材料具有一定的溶解度。焊接过程中不会出现严重的成分偏析和液体崩塌。钎焊贵金属时,钎焊贵金属的含量应尽可能小。
4.2金属首饰常用的钎焊。
4.2.1金合金钎焊材料:主要用于金基钎焊材料,包括Au-Ag-Cu系统和Au-Ag-Cu-Zn(CD)系统钎焊材料。Au-Ag-Cu系统钎焊材料的熔点为780-950℃。它可以通过改变银和铜的比例来调整其外观奎页颜色,以满足钎焊对j页颜色的要求。Au-Ag-Cu-Zn(CD)系统钎焊半期在Au-Ag-Cu系统钎焊材料基础L中添加锌、锅、把、镍等元素,以满足物品颜色(含金量)、颜色和钎焊温度的要求。
4.2.2银合金钎焊材料:主要用于银基钎焊材料。这种钎焊材料具有广泛的温度和高焊接精度。主要成分为Ag、Cu和Zn。根据不同的使用目的,它还可以与镉、锡组成合金。不同成分和比例的合金可以获得不同熔点和强度的钎焊材料,通常包括Ag-Cu-Zn、Ag-Cu-Zn-Cd等。
4.2.3铜合金钎焊:主要用于铜磷钎焊和铜磷银钎焊。铜磷钎焊(如B-Cu93P)流动性好,最合适的焊接间隙为0.003-0.005mm。铜磷银钎焊(如B-Cu70PAg)不仅流动性好,而且韧性优于铜磷钎焊。
5、钎剂
钎焊剂是焊接过程中的钎焊熔剂。其主要作用是去除母材表面的氧化物,保护表面加热时不被氧化,提高母材表面的润湿性,溶解氧化物杂质,浮出表面。
5.1金属首饰常用的钎焊剂。
硼砂:化学Na2B405(OH)4.8H2O。硼砂是一种无色晶体,在空气中风化。加热至400-500℃时,可脱水成无水四硼酸钠,在878℃时熔化成玻璃。由于熔化的硼砂含有酸性氧化物B203,金属焊接过程中的许多金属氧化物溶解在B203中,可去除金属首饰表面的氧化物。
5.2钎剂要求。
5.2.1钎焊剂的熔点和最低活性温度低于钎焊熔点,活性温度范围宽,润湿性好,流动性好。
5.2.2钎焊剂在整个钎焊温度范围内,各成分保持相对的化学活性和除杂能力,不得过早失效。
5.2.3钎焊剂能充分溶解和破坏母材和钎焊表面的氧化膜,保证钎焊良好的润湿性和填充母材焊缝的能力,并在母材和焊缝表面起到足够的保护作用。
6、焊接
6.1焊接操作。
6.1.1清洗焊口:焊口周围要光滑、干净、无杂质、氧化皮。
6.1.2施用钎焊剂:在焊缝上涂上硼砂水,用小火加热工件,硼砂开始冒白泡,水干后硼砂沉淀。
6.1.3用镊子将钎焊材料放在焊缝处,继续用火加热工件。当母材颜色为桃红色时,焊料熔化填充焊缝。焊缝处有白色和明亮的线条。熄灭焊枪并完成焊接。
6.2焊接注意事项。
6.2.1钎焊剂的使用:在金属首饰的生产过程中,常用的钎焊剂是硼砂和助熔剂。因此,应准确施加剂量和位置,以防止其他部位熔化。
6.2.2焊缝要求:首先,确保焊缝应清洁,无厚氧化层、污垢,无残留硼砂和酸残留液。其次,焊缝应紧密结合,以确保焊缝两侧的温度在焊接过程中相同,液体钎焊在羊毛吸管的作用下迅速填充焊缝。
7、钎料的研究现状
贵金属钎焊在电子产品的焊接、电真空装置的焊接、高温焊接和某些特殊材料的焊接中起着重要作用。各国钎焊系列中有数百种贵金属钎焊材料。根据合金元件,主要包括银基钎焊材料、金基钎焊材料和包含钎焊材料。银钎焊材料应用最广泛,主要用于中低温钎焊。在高温下具有一定特殊性能的钎焊材料大多是金基和基钎焊材料[3]。贵金属钎焊材料有着悠久的使用历史。最初用于钎焊贵金属配件,随着现代技术的发展,在各工业部门得到了越来越广泛的应用。贵金属钎焊在有色金属钎焊材料中起着主要作用。600~900℃00℃的中温钎焊材料基本为贵金属钎焊材料,特别是在650~800℃范围内,很难找到非贵金属钎焊材料来代替。匕首、导弹、火箭上的一些重要部分,也必须注意贵金属钎焊。因此,贵金属钎焊材料的开发和开发银基钎焊具有耐腐蚀性强、蒸汽压低、流动性好、润湿性好等优点。