钎焊方法及工艺-PPT.pptx
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1、钎焊方法及工艺1、1 钎焊钎焊钎焊与熔化焊不同,它就是采用液相线温度比母材固相线温度低得金属材料作钎料,将母材与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与扩散而实现连接母材得方法。钎焊就是一种用于材料连接或材料涂层得热连接方法,在连接处就是通过钎料得熔化或接触而得扩散作用实现焊接,母材没有达到熔化温度。每种钎料应具有与母材相关得两个特性:1)钎料得熔点应低于母材得熔点,2)钎料在母材上必须浸润,也就就是说,钎料与母材之问得分界面间隙通过扩散实现合金化。工作温度就是指在钎焊位置钎料浸润时得条件下最低得表面温度。450 900 软钎焊 硬钎焊 高温钎焊焊接与硬钎焊温度分布
2、得比较:1、2 钎焊基本原理钎焊基本原理钎焊得生产过程:如钎焊前准备、零件装配与固定、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得填充过程及钎料与母材得相互作用。(1)熔态钎料得填充过程熔态钎料得填充过程:能实现这一过程得必要条件必要条件:钎料得润湿与毛细作用钎料得润湿与毛细作用。影响钎料润湿作用得主要因素:钎料与母材组成;钎焊湿度:母材表面氧化物;母材表面粗糙度;钎剂。(2)钎料与母材得相互作用。钎料与母材得相互作用。这种作用可归为两种:一种就是固态母材向液态钎料得溶解;另一种就是液态钎料向母材得扩散。这些相互作用对钎焊接头性能影响很大。1、3钎焊方法分类钎焊方法分类根据所使用
3、得热源来命名及分类,见表1。1、4典型钎焊方法介绍典型钎焊方法介绍图图2 常用钎焊方法常用钎焊方法1、6钎焊接头设计钎焊接头设计(1)设计原则:首先考虑接头强度其次还要考虑组合件得尺寸精度 零件得装配定位;钎料得安置;接头间隙等。(2)接头设计时应注意得几点接头设计时应注意得几点 搭接长度搭接长度,它就是保证接头与母材具有相它就是保证接头与母材具有相等承载能力得关键。等承载能力得关键。搭接长度搭接长度 L=式中式中:b母材得拉接强度母材得拉接强度(MP a)钎焊接头得拉剪强度钎焊接头得拉剪强度(MPa)母材厚度母材厚度 a安全参数安全参数在生产实践中,银基、铜基、镍基等强度较高得钎焊得接头,搭
4、接长度通常取为薄件厚度得2 3倍;锡铅等软钎料钎焊得接头,可取为薄件厚度得45倍,但不希望搭接长度大于就是15mm。因为此时钎料很难填满间隙,往往形成大量缺陷。由于工件得形状不同,搭接接头得具体形式各不相同。大家学习辛苦了,还就是要坚持继续保持安静继续保持安静图3 平板钎焊接头形式图4 管件钎焊接头形式图5 T型与斜角钎焊接头图6 端面密封接头图7 管或棒与板得接头形式图8 线接触钎焊接头接头与载荷关系问题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得合理性。图9列举了一些实例。图9 受动载或重载荷接头得合理设计
5、或不合理设计(15)开设工艺孔工艺孔就是指为满足工艺上得要求而在接头上开得孔。钎焊时空气受热膨胀空气有可能阻碍钎料得填隙,也可能使已填满间隙得钎料重新排列,见图10。图l0 开设工艺孔示意图接头间隙间隙得大小在很大程度上影响钎焊接头强度与钎缝得致密性。由于钎焊就是靠毛细力作用使钎料填满间隙得。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,也会使接头得致密性变坏,强度下降。(3)钎焊接头质量检验 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。接头检验
6、方法 a、外观检查;b、表面缺陷检查;c、内部缺陷检查:包括X射线与,射线、超声波与致密性检验。2、钎焊材料、钎焊材料2、1对钎焊材料得基本要求对钎焊材料得基本要求 a)合适得熔化温度范围,一般比母材得熔化温度低;b)在钎焊温度下具有良好得润湿作用,能充填充接头间隙;c)与母材得物理、化学作用应保证它们之问形成牢固得结合;d)成份稳定尽可能减少钎焊温度下元素得损耗:少含或不含稀有金属与贵重金属;e)能满足钎焊接头物理、化学及力学性能等要求。2、2钎料得分类钎料得分类 (重点重点)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
7、、镉基、锌基与铅基等钎料。硬钎料主要包括:铝基、银基、铜基、锰基、镍基、金基、钯基、镁基、钼基与钛基等钎料。2、3 钎料型号钎料型号(牌号牌号)表示方法表示方法(1)相关标准及规定 (P8/12)2、4典型钎料简介典型钎料简介(1)软钎料(熔点低于450*(2得钎料)锡铅钎料软钎料中应用最广得一种。高锡铅合金含Sn6 1、9时,即形成熔点为183得共晶。纯锡加入铅后强度提高,在共品成份附近时强度与硬度最高,但导电率则随铅量增大而降低。锡铅合金中有时加入锑,用以减轻钎料在液态时得氧化程度,并提高接头得热稳定性。含锑一般控制在3以下,以免钎料发脆。若加入银可使晶粒细化并提高耐腐蚀性。锡铅钎料工作温
8、度不能太高,当温度高于100时;强度急剧下降,含锡高得锡铅料在低温下有冷脆性。锡铅焊料已纳入国家(GB3131-88)。(2)硬钎料硬钎料硬钎料由于强度高,可用于钎焊受力构件,应用愈来愈广,钎焊钢与铜用得银基钎料与铜基钎料,钎焊铝用得铝基钎料等高温场合镍基钎料愈来愈受到人们得重视。铜基钎料铜基钎料由于其经济性好,在钢、合金钢、铜与铜合金得钎焊方面获得了广泛得应用。标准GB64l8-93中将铜基钎粉分为铜,铜锌与铜磷钎料。银基钎料银基钎料就是应用最广泛得一类硬钎料,由于熔化温度不很高,能润湿很多金属,并且有良好得强度、延性、导热性、导电性与抗腐蚀性。广泛应用于钎焊低碳钢、结构钢、不锈钢、铜及铜合
9、金、可伐合金、难熔金属等。(3)钎剂钎剂钎剂得主要用途:去除母材与液态钎料表而上得氧化物,保护母材与钎料在加热过程中不致进一步氧化以及改善钎料对母材表面得润湿能力。钎剂应具备以下条件:具有足够得去除母材及钎料表面氧化物得能力;熔化温度及最低活性温度略低于钎料得熔化温度;在钎焊温度下具备足够得润湿能力。有关钎剂方面已纳入国家标准得有:GB/T15829、1-1995软钎焊用钎剂分类;标记与包装 GB/T15829、2-1995软钎焊用钎剂 树脂类钎剂 GB/T15829、3-1995软钎焊用钎剂 有机物类钎剂 GB/T15829、4-1995软钎焊川钎剂 无机物类钎剂 JB/T6045-1992
10、硬钎焊用钎剂3、各种材料得钎焊、各种材料得钎焊(1)材料得钎焊性材料得钎焊性就是指材料对钎焊加工得适应性,即材料在一定得钎焊条件下获得优质接头得难易程度。1)钎焊性得好坏首先与材料表面形成得氧化物成分及其去除得难易程度有关。例如铜与铁表面氧化物得稳定性低容易去除,故钎焊性好;铬得氧化物稳定性高,不易去除,含铬得金属必须采用活性大得钎剂或纯度高得还原性气体才能将其除去。铝得氧化物更难去除,相对来说,铝得钎焊性就差。2)钎焊性得好坏还表现在钎焊加热温度对工件材料组织及性能得影响上。例如,硬铝LYl2得固相线温度相当低,目前还没有合适得钎料使其在硬钎焊时不发生过烧,故钎焊性差。3)钎焊性得又一重要标
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