1、银铜钎焊工艺规范(试行 ) 1、 适用范围 1.1 本规范适用于母材为铜,钎料为银- 铜合金的钎焊。 1.2 本规范适用于公司电机产品的各类线圈、铜环引线等银铜钎焊时的工艺与质量控制。 2、 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单 (不包含勘误的内容 )或修订版均不适用于本规范,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。 2.1 气焊焊接工艺规范 GB/T19867.2 2.2 电阻焊接工艺规程 GB/T19867.5 2.3 银钎料 GB/T10046-2008 2.4 铜基钎料 GB/T6418-2008 2.5
2、钎缝外观质量评定方法 JB/T6966 3、钎焊原理 银铜钎焊原理是采用比铜熔点低且对铜有较好浸润的银铜合金作钎料,将母材为铜的焊件和银铜钎料加热到高于钎料熔点,低于铜母材熔化温度,液态银铜钎料靠毛细作用润湿铜母材,填充接头间隙并与铜母材相互扩散实现连接焊件的方法。 钎焊利用了液态钎料填满钎焊金属结合面的间隙面形成牢固接头,其工艺过程必须具备两个基本条件。 1)液态钎料能润湿钎焊金属并能致密的填满全部间隙。 2)液态钎料与钎焊金属进行必要的物理、化学反应达到良好的金属间结合。 4、基本要求 4.1 操作人员应经培训考核合格,并取得上岗资质,且为特殊过程名册上人员。 4.2 钎焊施工前应熟悉图纸
3、、工艺文件及有关技术标准。 4.3 钎焊加热设备应在检定合格期内,焊接设备及辅助工具应完好,接线与管道联接应符合要求。 4.4 焊前检查焊接金属、钎料应符合设计和工艺文件或相关标准的规定。 4.5 检查焊接接头的加工质量和装配质量应符合图样要求。 4.6 一般情况下,钎焊接头表面粗糙度在 Ra3.2Ra12.5,过高或过低会影响钎料的流布,其表面应洁净干燥。 4.7 银- 铜钎料表面应光洁,不得有影响钎焊性能的油污、杂质、脱皮、裂纹以及气泡等缺陷;带状银- 铜钎料边缘及端部按需要剪切后应整齐。 4.8 对钎焊处附近部位因热量传递有不良影响时,应采取包裹浸水石棉绳(布)或吹压缩空气加速冷却。 4
4、.9 为防止钎料在加热时从焊缝溢出污染工件其他干净表面,可用石棉等隔热材料进行遮盖需防护部位。 4.10 钎焊加热设备应严格按使用说明书及安全操作规程使用。 4.11 钎焊对操作经验要求较高,焊接参数应根据加热方式、钎焊接头型式等情况,经过工艺试验合格后,才能用于实际生产。 4.12 钎焊施工应做好过程控制,做好首检与生产过程质量记录。 5、银铜钎焊加热方法及设备的选择(见表 1) 表 1 钎焊方法 钎焊设备 特点 适用范围 火焰钎焊 氧- 乙炔及焊枪加热成套设备 设备简单,灵活性好;温度控制困难,操作技术要求高 广泛应用于水发机、汽发机定、转子线圈接头、引线焊接等 电阻钎焊 条式线圈铜焊机、
5、电机线圈专用钎焊机 加热快,生产率较高,成本低;控温困难,受工件形状尺寸限制 风电定转子线圈接头焊接以及水发条式线圈并头块等焊接 感应钎焊 高、中频感应焊机、超音频感应焊机 加热快,质量较好;难以精确控温,工件形状受限风电定转子线圈、引线焊接等 6、材料与工具(装) 6.1 公司常用银- 铜钎料(见表 2) 表 2 钎料牌号 固态线温度 液态线温度 钎焊温度 备 注 BCu80AgP 645 800 650-800 含 Ag 量 15%,代替原冶标牌号 HLAgCu80-5 BAg45CuZn 665 745 745-845 含 Ag 量 45%,代替原冶标牌号 HLAgCu30-25 BAg
6、45CuZnSn 640 680 640-680 含 Ag 量 45% 6.2 工具(装)以及辅消材料 6.2.1 工具(装):各类焊接工装、夹具、锉刀、剪刀、钢直尺、卷尺、划针等。 6.2.2 辅消材料:清洗剂(汽油、工业酒精、碳氢清洗剂等)、焊剂、干净棉纱(布) 、砂布等。 7、钎焊工艺施工过程 7.1 各种加热方法钎焊工艺流程 a)气体火焰钎焊的操作流程如下(图 1)所示。 图 1 火焰钎焊操作流程示意图 b)感应钎焊的操作流程如下(图 2)所示。 焊前准备火焰调节 加 热 保 温 检查 焊前准备清理焊件表面;准备工具、夹具、样板,接头装夹定位装 夹 加热保温 趁热整形 清理打磨 检查
7、检查 趁热整形 清理打磨 加入钎料钎剂 清理焊件表面,配剪银铜片;高、中频感应设备调试; 准备工具、夹具。 检查 图 2 感应钎焊操作流程示意图 c)、电阻钎焊操作流程如下(图 3)所示。 清理焊件表面,配剪银铜片;准备工具、夹具; 专用钎焊机调试。 焊前准备装 夹 检查 图 3 电阻钎焊操作流程示意图 检查 清理打磨 趁热整形 加热保温 7.2 施工工艺内容 7.2.1 准备工作 7.2.1.1 清除焊接金属表面的油污。 采用有机溶剂(汽油、酒精、四氯化碳或二氯化烷等碳氢清洗剂)进行清洗并擦拭干净。 7.2.1.2 清除焊接铜材表面氧化物及其它杂质 根据钎焊工作环境及产品的具体工艺要求,可采
8、用机械、化学或电化学方法进行清除。 7.2.2 钎焊组件的装配与固定 7.2.2.1 按照图纸、工艺或有关技术标准要求进行装配与固定,确保零件间相互位置的固定,应严格控制装配时的错边公差。火焰钎焊接头的间隙范围一般控制在 0.050.2mm ,其最佳间隙数值应由试验评审后确定。 7.2.2.2 银- 铜钎料的摆放 根据接头型式的实际需要,可将片状钎料剪切成形后,预先装夹在接头上。 7.2.2.3 热影响区的冷却与防护 对于因钎焊热量传导到其他部位而造成不 良影响时,应采取包裹浸湿的石棉布进行防护或用压缩空气吹冷保护部位。 7.2.3 序间检查 检查组件装配、固定后应符图纸、工艺技术文件要求,钎
9、料的摆放应符合施工工艺要求。 7.2.4 钎焊加热 7.2.4.1 钎焊加热温度确定 常用银铜钎料钎焊温度范围见表 2,最佳钎焊温度区间应根据试验评审后确定或钎料厂商的推荐温度,钎焊温度用点温计或红外线测温仪检测。 7.2.4.2 钎焊保温时间确定 钎焊温度保温时间应根据工件大小和钎料与母材的相互作用剧烈程度而定,最佳钎焊保温时间应经试验评审后确定。 7.2.4.3 钎料金属凝固后及时趁热整形处理 应注意在焊缝完全凝固以前,不能移动焊件或使其受到震动。 7.2.5 钎焊后冷却 钎焊完成后,钎焊金属在空气中自然冷却,不得用水急冷。其它需绝(隔)热的部位应在钎焊完成冷却到室温后,再解除防护措施。
10、7.2.6 焊后清理 焊后应对焊缝表面进行清理,砂光或打磨焊瘤等。注意清理产生的杂物、污物不得对工件其他部位造成二次污染。 8、钎焊料的贮存保管、领取、使用要求 8.1 铜基钎料、银钎料的质量应分别符合 GB/T6418、GB/T10046 的规定。 8.2 银铜钎焊料的贮存保管、领取、使用应严格按产品说明书及公司焊材管理的相关规定执行。 9、质量检验 9.1 所有银铜钎焊接头都应 100%进行目视外观检查,必要时使用 510 倍放大镜进行,对于有阻挡视线,不能直接目视的部位可采用反光镜进行观察。 9.2 其它有特殊要求时(如导电性、抗腐蚀性、密封性等) ,按照图纸或其他技术文件相关技术要求进
11、行检测。 9.3 对钎焊的外观质量要求如下: 9.3.1 焊缝接头表面光亮,填角均匀,光滑圆弧过度,不得有漏焊。 9.3.2 接头无过烧、表面严重氧化、焊缝粗糙、焊蚀、烧熔等缺陷。 9.3.3 焊缝无气孔、夹渣、裂纹、焊瘤等现象。 9.4、钎焊接头内不允许存在下列缺陷。 9.4.1 焊缝堆积过高,焊缝表面粗糙及存在腐蚀性焊剂、氧化皮熔渣等。 9.4.2 焊缝或基材内部的裂纹、穿透性气孔及非金属夹杂物等。 9.5 焊后应立刻检查焊缝质量 若检查发现有异常,则依“常见钎焊缺陷及处理对策”(见表 3)进行处理,补焊次数不得超过 3 次。 10、常见钎焊缺陷及处理对策(见表 3) 表 3 常见钎焊缺陷
12、及处理对策 缺陷 特征 产生原因 处理措施 预防措施 钎焊未填满 接头间隙部分未填满 1 间隙过大或过小 2 装配时对接歪斜 3 焊件表面不清洁 4 焊件加热不够 5 钎料加入不够 对未填满部分重焊1 装配间隙要合适 2 装配时焊件不能歪斜 3 焊前清理焊件 4 均匀加热到足够温度 5 加入足够钎料 钎缝成形不良 钎料只在一面填缝 ,未完成圆角, 钎缝表面粗糙 1. 焊件加热不均匀 2. 保温时间过长 3. 焊件表面不清洁 补焊 1.均匀加热焊件接头区域 2钎焊保温时间适当 3焊前焊件清理干净 气孔 钎缝表面或内部有气孔 1 焊件清理不干净 2 钎缝金属过热 3 焊件潮湿 清除钎缝后重焊 1
13、焊前清理焊件 2 降低钎焊温度 3 缩短保温时间 4 焊前吹干焊件 夹渣 钎缝中有杂质 1 焊件清理不干净 2 加热不均匀 3 间隙不合适 4 钎料杂质量过高 清除钎缝后重焊 1 焊前清理焊件 2 均匀加热 3 合适的间隙 4 选用合格钎料 表面侵蚀 钎缝表面有凹坑或烧缺 1 钎料过多 2 钎缝保温时间过长机械磨平; 1 适当钎焊温度 2 适当保温时间 焊堵 毛细管全部或部分堵塞 1 钎料加入太多 2 保温时间过长 3 间隙过大 拆开清除堵塞物后重焊 1 加入适当钎料 2 适当保温时间 3 合适的间隙 氧化 焊件表面或内部被氧化成黑色 1 使用氧化焰加热 2 未用助焊剂 打磨除去氧化物并烘干
14、1 使用中性火焰加热 2 使用助焊剂. 钎料 钎料流到不需钎料的焊件表面或滴落 1 钎料加入太多 2 直接加热钎料 3 加热方法不正确 表面的钎料应打磨掉 1 加入适量钎料 2 不可直接加热钎料 3 正确加热 过烧 内、外表面氧化皮过多,并有脱落现象(不靠外力,自然脱落)所焊接头形状粗糙,不光滑发黑,严重的钎焊缝有裂纹现象 1钎焊温度过高(过高使用了氧化焰) 2钎焊时间过长 3已焊好的焊缝又不断加热、填料 用高压氮气或干燥空气对铜材吹气保护 1 控制好加热时间 2 控制好加热的温度 11、安全技术注意事项 11.1 火焰加热钎焊操作应遵守公司的气焊安全操作规程。 11.2 电阻加热钎焊(铜焊机)及中频感应加热钎焊,应严格遵守设备使用说明书要求,预防触电事故。 11.3 按规定穿戴劳动保护用品,防止身体烫伤;不穿戴有油污的工作服、手套,防止污染工件表面 。 11.4钎焊周围环境应保持通风良好,无打磨、油漆等其他污染源。 工艺部 2013.10.24