1、 钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 1/39气焊：缩写（OFW） 氧乙炔焊：缩写（ OAW） 氢氧焊：缩写（OHW） 。气焊：是利用可燃气体与氧气按一定的比例混合燃烧时形成的高温火焰进行焊接的工艺方法。可燃气体有乙炔，液化石油气，天然气，煤气，氢气等。因乙炔在纯氧中燃烧时，放出的热量最多，火焰温度最高，故使用的最普遍。这种气焊也称为氧-乙炔焊，也称气焊。气焊一般适用于薄钢板，有色金属材料，铸铁等焊接目前气焊主要应用于建筑、安装、维修及野外施工的条件下的钢铁材料焊接。氧乙炔焊是利用乙炔在氧气中燃烧产生的高温火焰进行焊接，利用焊炬确定火焰定向。利用 6300
2、F（3482）高温火焰熔化母材，形成熔池。留间隙或坡口时应使用填充金属。火焰沿着焊缝向前移动，熔池凝固形成焊缝。氧乙炔焊的优点及主要用途优点：1）适用于各种焊接位置2）氧乙炔焊设备简单、搬运方便。成本低。3）适用于焊接硬钎焊、软钎焊及切割。4）必须选用合理的填充焊丝，焊丝与母材的成分相匹配，含有适量的脱氧剂，保证焊缝的质量。5）氧乙炔焊通常用于焊接厚度小于 1/4in（6.4mm）的工件。1、安全防护按照 GB9448-1999 焊接与切割安全标准实施，标准中对于气焊、气割安全有严格规定。所有与乙炔相接触的部件(包括：仪表、管路、附件等)不得由铜、银以及铜(或银)含量超过 70的合金制成。1、
3、氧气与可燃物的隔离氧气瓶、气瓶阀、接头、减压器、软管及设备必须与油、润滑脂及其他可燃物或爆炸物相隔离。严禁用沾有油污的手、或带有油迹的手套去触碰氧气瓶或氧气设备。气瓶必须储存在不会遭受物理损坏或使气瓶内储存物的温度超过 40的地方。气瓶在使用时必须稳固竖立或装在专用车(架) 或固定装置上。气瓶不得置于受阳光暴晒、热源辐射及可能受到电击的地方。气瓶必须距离实际焊接或切割作业点足够远( 一般为 5m 以上)，以免接触火花、热渣或火焰，否则必须提供耐火屏障 等。乙炔瓶不能接触金属工作平台。2、个人防护工作服：工作服一般按 GB/T11651-1989 标准选择不易燃且防护好的，工作服主要是用来防止焊
4、接时电弧对人体的灼伤（主要是电弧中强烈的可见光） ，以及焊接时飞溅对人体的烫伤。劳保鞋：按 GB/T11651-1989 标准选取，主要是为了在焊接中防止试件等其它重物砸伤脚。帽子：按 GB/T11651-1989 标准选取，主要是为了防止焊接时的飞溅。手套：按 GB/T11651-1989 选取无金属部件的手套。护目镜片：护目镜片按照 GB/T3609-1994 来选取。护目镜片是焊接面罩的主要功能部件，护目镜片的主要功能作用是即可阻挡有害光线（红外线和紫外线） ，又可以观察到工作状态。钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 2/392、焊接设备气割气焊的设
5、备组成氧气瓶乙炔瓶焊炬氧气表乙炔减压器胶管回火防止器1、气瓶氧气瓶是用来储存和运输氧气的高压容器。通常将从空气制取的氧气压入瓶内，瓶内的氧气压力是150kg/cm2（15MPA） 。氧气瓶是由低合金钢或碳素钢制成的。外表喷涂天蓝色漆并用黑漆写氧气字样以区别其他气瓶，并规定 3 年必须检查一次。氧气表，它有两方面的作用：一是把储存在气瓶高压气体减小到所须的工作压力低压气体约（0.2MPA）二是使工作压力及流量在工作的过程中保持稳定不变。乙炔瓶是一种钢质圆柱容器，一般用无缝钢管制成，瓶顶有瓶阀和瓶帽，瓶体表面漆白色，用红色油漆写有乙炔字样，内装 15 个大气压的乙炔，乙炔钢瓶的最高工作压力为 2.
6、0MPA，应配置专用的减压器。乙炔瓶储存时，一般要保持直立位置，并应有防止倾倒的措施。2、回火防止器在气焊过程中，由于堵塞各种原因，使混合气体的喷射速度小于混合气体的燃烧速度，混合气体的火焰自焊炬向乙炔胶管内逆燃，通常称之为回火。回火后仍燃烧的火焰，可能通过乙炔胶管而进入乙炔发生器内，产生燃烧爆炸事故，因而要在乙炔通路中装置回火防止器乙炔与纯铜 银 汞 等金属长期接触后，会发生爆炸敏感性极限的化合物乙炔铜，乙炔银等爆炸物质，当受到剧烈震动或温度达 110-120 摄氏度时，就能爆炸，因此，凡供乙炔使用的工具，都不能用银和铜含量在 70%以上的铜合金制成。3、气体软管气体软管用于连接气瓶和焊炬。
7、ANSI/IP-7 标准橡胶焊接软管技术标准对其进行了详细规定。气焊软管有单股硬化管和双股硬化管两种，双股管由两根软管组合而成，一般用于氧气，单股钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 3/39硬化管软管用于乙炔。用这种管子连接气瓶和焊枪时，具有操作方便的特点，软管的最大工作压力为150psi（1.03MPa） 。软管规格根据内径大小确定，最常用的软管标准内径为 1/4in（6.4mm ） 。气体软管没有国际通用颜色标记。在北美，氧气软管使用绿色颜色标记，而乙炔气体软管使用红色颜色标记。而在欧洲，氧气软管使用蓝色颜色标记，而乙炔气体软管使用橘黄色颜色标记。而有
8、些国家还使用黑色作为氧气软管的颜色标记。切勿将曾经用于可燃气体的软管用作氧气软管。4、焊炬焊炬又称焊枪，是气焊操作的主要工具。焊炬的作用是将可燃气体和氧气按一定比例均匀地混合，以一定的速度从焊嘴喷出，形成一定能率、一定成分、适合焊接要求和稳定燃烧的火焰。焊炬的好坏直接影响气焊的焊接质量，因而要求焊炬应具有良好的调节氧气与可燃气体的比例和火焰能率的性能，使混合气体喷出的速- 度等于或大于燃烧速度，以使火焰稳定地燃烧。同时还要求焊炬的重量要轻，使用时应操作方便、安全可靠。焊炬按可燃气体与氧气的混合方式分为等压式和射吸式两类；按尺寸和重量分为标准型和轻便型两类；按火焰的数目分为单焰和多焰两类；按可燃
9、气体的种类分为乙炔、氢气、汽油等类；按使用方法分为手用和机械两类。5、气焊火焰钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 4/39氧乙炔火焰的温度在其长度方向上的分布是不均匀的，火焰不同部位的燃烧情况也是不同的。上图示出在焰心各个不同区域的温度。3、气焊基本操作 焊接设备连接检查：氧气瓶连接是否安全有无漏气，减压表压力调节。乙炔瓶连接是否安全有无漏气，减压表压力调节。胶管有无漏气。焊炬是否关闭。1、点火 点火之前，先把氧气瓶和乙炔瓶上的总阀打开（注意乙炔阀开半圈） ，然后转动减压器上的调压手柄（顺时针旋转） ，将氧气和乙炔调到工作压力，工作压力按照使用焊枪类型调节
10、。再打开焊枪上的乙炔调节阀，此时可以把氧气调节阀少开一点氧气助燃点火（用明火点燃） ，如果氧气开得大，点火时就会因为气流太大而出现啪啪的响声，而且还点不着。如果不少开一点氧气助燃点火，虽然也可以点着，但是黑烟较大。点火时，手应放在焊嘴的侧面，不能对着焊嘴，以免点着后喷出的火焰烧伤手臂。 2、调节火焰 刚点火的火焰是碳化焰，然后逐渐开大氧气阀门，改变氧气和乙炔的比例，根据被焊材料性质及厚薄要求，调到所需的中性焰、氧化焰或碳化焰。需要大火焰时，应先把乙炔调节阀开大，再调大氧气调节阀；需要小火焰时，应先把氧气关小，再调小乙炔。中性焰：当氧气乙炔的混合比值 1.11.2 时中性焰借助于空气中的氧气实现
11、完全燃烧。主要用于焊接，中性火焰具有清晰的，轮廓分明的明亮锥形火焰，这表明燃烧充分。氧化焰:当氧与乙炔的混合比值1.2 时氧化焰具有过量的氧气，其长度较短。并且焰心尖锐且呈白色。焰心尺寸的减少程度作为衡量氧气过剩的指标。氧化焰容易氧化焊缝金属。钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 5/39碳化焰:当氧与乙炔混合比值1.0 时碳化焰具有过量的乙炔气，这种火焰的的焰心有羽状边缘。这种白色的羽毛状边缘被称作乙炔羽。乙炔羽的长度等于焰心的 2 倍，则火焰称为 2 倍焰，乙炔羽的长度用作衡量乙炔过剩量的指标。碳化焰容易使焊缝增碳。3、火焰能率：每小时可燃混合气的消耗量
12、（L/H）称为火焰能率。由焊炬和焊嘴的号码来决定，焊嘴越大火焰能率就越大，火焰能率的选择要根据焊件的厚度、焊缝的空间位置和材料的热物理性能等因素。厚大件选用较大的火焰能率，熔点高导热性强的材料选用较大的火焰能率。4、平板堆焊演示射吸试验、泄露检查 、点火、火焰调整；堆焊焊炬角度对热量的影响、持枪、捻丝钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 6/39焊后外观左向焊右向焊介绍演示气焊 堆焊、PA 位置对接演示、演示左右焊法的区别、坡口的作用。气焊操作方法有二种，一种左向焊，另一种右向焊。二者主要的区别在于焊炬和焊丝上的操作有所不同。左焊法：适用于板厚小于 3mm
13、的件焊丝可间断送进焊枪摆动右焊法：适用于壁厚 3mm 以上件焊丝搅动焊枪不摆动优点：容易观察溶池易焊透熔池和焊丝熔化部门受到火焰的保护焊道较窄用气量少左向焊和右向焊钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 7/39正确的焊接操作过程左焊法右焊法错误的焊接操作 钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 8/395、检验及标准1、外观检验：板对接：a.按照 ISO5817-C 级标准要求，焊缝的余高为 h1+0.15b（其中 h 表示焊缝余高，b 表示熔宽）b.按照 ISO5817-B 级标准要求，不允许有未熔合，未焊透，表面气孔，裂
14、纹等缺陷。板角接：a.按照 ISO5817-C 级标准要求，焊缝的余高为 h1+0.15b（其中 h 表示焊缝余高，b 表示熔宽） 。焊缝有效厚度 a 值在 0.5ta0.7t 范围内。2、内部检验：板对接：按照 ISO5817-B 级标准要求，燃气焊采用射线探伤（RT）附加弯曲。板角接：按照 ISO5817-B 级标准要求，对于厚板，可以做断口实验；对于薄板试件，采用宏观金相组织实验。钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 9/391、钎焊方法及工艺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
15、，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面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，钎料和母材之间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:图 1 焊接与硬钎焊温度分布1.2 钎焊基本原理及工艺特点钎焊的生产过程包括很广，如钎焊前准备、零件装配和固定、钎焊、钎焊
16、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是钎料的润湿作用和毛细作用。影响钎料润湿作用的主要因素有：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。钎焊工艺特点：1、基体金属不熔化。2、通常在钎焊接头中不存在熔合线及热影响区。3、变形小，某些整体加热的钎焊方法可保证产品无变形，能实现精密连接。4、比较容易实现异种金属或异种材料的连接。5、可以一次完
17、成数件乃至数十件零件组成的复杂结构的产品的连接和制造。6、可以在一个加热循环中同时完成钎焊和后热处理多种综合工艺，效率很高。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。表 1 各种钎焊方法的优缺点及适用范围钎焊方法 主 要 特 点 用 途钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 10/39烙铁钎焊 设备简单、灵活性好，适用于微细钎焊 需使用钎剂 只能用于软钎焊，钎焊小件火焰钎焊 设备简单，灵活性好 控制温度困难，操作技术要求较高 钎焊小件金属浴钎焊 加热快，能精确控制温度 钎料消耗大，焊后处理复杂 用于软钎焊及其批量生产盐浴钎焊 加热快，能精确控
18、制温度 设备费用高，焊后需仔细清洗 用于批量生产，不能焊密闭工件气相钎焊 能精确控制温度，加热均匀，钎焊质量高 成本高 只用于软钎焊及其批量生产波峰钎焊 生产率高 钎料损耗较大电阻钎焊 加热快，生产率高，成本较低 控制温度困难，工件形状、尺寸受限 钎焊小件感应钎焊 加热快，钎焊质量好 温度不能精确控制，工件形状受限 批量钎焊小件保护气体炉中钎焊能精确控制温度，加热均匀，变形小，一般不用钎剂，钎焊质量好设备费用较高，加热漫，钎料和工件不宜含大量易挥发元素大、小件的批量生产，多钎缝工件的钎焊真空炉中钎焊能精确控制温度加热均匀，变形小，能针焊难焊的高温合金，不用钎剂，钎焊质量好设备费用高钎料和工件不
19、宜含较多的易挥发元素 重要工件1.4 典型钎焊方法介绍表 2 常用钎焊方法简介钎焊方法 分 类 原 理 应 用外热式烙铁 使用外热源（如煤气、气体火焰等）加热普通电烙铁带陶瓷加热器电烙 铁可温度调节靠自身恒定作用的热源保持烙铁头一定温度适用于以软钎料钎焊不大的焊件广泛应用于无线电、仪表等工业部门弧焊烙铁 烙铁头部装有碳头，利用电弧热熔化钎料 （同上）烙铁钎焊（图 2 a）超声波烙铁 在电加热烙铁头上再加上超声波振动，靠空化作用破坏金属表面氧化膜适用于铝、铝合金（含 Mg 多的除外） 、不锈钢、钴、锗、硅等钎焊氧乙炔焰 主要用于钎焊钢和铜火 焰钎 焊 压缩空气雾化汽油火焰或空气液化石油火焰用可燃
20、气体或液体燃料的氧化产物与氧气或空气混合燃烧所形成的火焰来实现钎焊加热 适用于铝合金的硬钎焊空气炉中钎焊 把加有钎剂、钎料的焊件放入一般工业电炉中加热至钎焊温度完成钎焊 多用于钎焊铝、铜、铁及其合金还原性气氛炉中钎焊保护气氛炉中钎焊 惰性气氛炉中钎焊加有钎料的焊件在还原性气氛或惰性气氛包围下，在电炉中加热进行钎焊适用于钎焊碳钢、合金钢、硬质合金、高温合金等热避型使用真空钎焊容器，焊件放入容器内，容器放入炉中加热到钎焊温度，然后容器在空气中冷却炉中钎焊 真空炉中钎焊冷避型 加热炉与钎焊室合为一体，炉壁作成水冷套，内置热反射屏，炉盖密封钎焊含有 Cr、Ti、Al 等元素的合金钢、高温合金、钛合金、
21、铝合金及难熔金属外热式（图 2 b）盐浴浸渍钎焊内热式（图 2 c）多为氯盐的混合物作盐浴，钎焊件加热和保护靠盐浴来实现。外热式由槽外部电阻丝加热；内热式靠电流通过盐浴产生的电阻热来加热自身和进行钎焊。钎焊铝及其合金使用钎剂作盐浴适用于以铜基钎料和银基钎料钎焊钢、铜及其合金、合金钢及高温合金。还可钎焊铝及其合金浸渍钎焊熔化钎料中浸渍钎焊将经过表面清洗，并装配好的钎焊件进行钎剂处理，然后浸入溶化钎料中，钎料把钎焊处加热到钎焊温度实现钎焊主要用于以软钎料钎焊铜、铜合金及钢。对于一些钎缝多而复杂的产品如蜂窝式换热器、电机电枢等用此法优越电阻钎焊直接加热式电极压紧两个零件的钎焊处，电流通过钎焊面形成回
22、路，靠通电中钎焊面产生的电阻热加热到钎焊温度实现钎焊主要用于钎焊刀具、电机的定子线圈、导线端头以及各种电气元件的触点钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 11/39（图 2 d） 间接加热式电流或只通过一个零件，或根本不通过焊件。前者钎料熔化和另一零件加热是依靠通电加热的零件向它导热来实现。后者电流是通过并加热一个较大的石墨板或耐热合金板，焊件置于此板上，全部依靠导热来实现，对焊件仍需压紧高频（150700KHz/S）中频（110 KHz/S）感应钎焊工频（很少直接用于钎焊）焊件钎焊处的加热是依靠它在交变磁场中产生的感应电流的电阻热来实现的广泛用于钎焊钢、铜
23、及铜合金、高温合金等的具有对称形状的焊件红外线钎焊炉 适于钎焊电子元器件及玻璃绝缘子等红外线钎焊小型红外线聚光灯钎焊用红外线灯泡的辐射热对钎焊件加热钎焊连接磁线存储器、挠性电缆等氙弧灯光束钎焊用特殊的反光镜将氙弧灯发出的强热光线聚在一起而得到高能量刻度的光束作为热源适于钎焊半导体、集成电路底板、大规模集成电路、电平表、磁头、晶体振子等小型器件以及其它微型件高密度的插装端子激光钎焊利用原子受激辐射的原理使物质受激而产生波长均一、方向一致以及强度非常高的光束，聚焦到 105 瓦/厘米 2以上的高能量密度的十分微小的焦点，把光能转换为热能实现钎焊适用于钎焊微电子器件、无线电、电讯器材以及精密仪表等零
24、部件平行间隙钎焊法利用电阻热原理进行软钎焊的方法，以脉冲的方式在短时间内（几毫秒1秒之内）供给钎焊所需热量往印刷电路板上装集成电路块及晶体管等元件再流钎焊法通过脉冲电流用间接加热的方法在被焊的材料上涂一层钎料或在材料间放入加工成适当形状的钎料，并在其熔化瞬间同时加压完成钎焊在印刷电路上装集成电路块、二级管、片状电容等元器件，以及挠性电缆的多点同时钎焊等脉冲加热钎焊热压头式再流钎焊法 采用了热压头方式同时吸收了脉冲加热法的优点来实现钎焊 适于将大型的大规模集成电路或漆包线等钎焊到各种基板上汽相钎焊利用高沸点的氟系列碳氢化合物饱和蒸气的冷凝气化潜热来实现钎焊往印刷电路板上钎焊绕接用的接线柱、往陶瓷
25、基片上钎焊陶瓷片或芯片基座外部引线等波峰式钎焊法钎焊时，印刷电路板背面的铜箔面在钎料的波峰上移动，实现钎焊特种钎焊平面静止式钎焊方法钎焊时，使印刷电路板沿水平方向移动而同时使钎料槽或印刷电路板作垂直运动来完成钎焊作为印刷电路板批量钎焊方法a） 烙铁钎焊 b） 外热式盐浴槽1热电偶 2炉衬 3坩埚 4电阻丝c） 内热式盐浴槽 2 d） 电阻钎焊原理图（直接加热法和间接加热法）1炉壁 2盐浴槽 3电极 4热电偶 5变压器 1电极 2焊件 3钎料 4变压器钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 12/39图 2 常用钎焊方法1.5 钎焊工艺过程钎焊过程通常有三个阶段
26、：1）钎剂熔化并填充间隙。2）钎料熔化并填充间隙。3）熔融的液态钎料与基体金属相互作用并冷却凝固。熔融的钎剂和钎料必须能润湿基体金属，才能填充连接间隙。工件表面准备 等性 如 铜 表 面 预 镀 覆 银 锡 以 改 善 钎 焊母 材 表 面 预 镀 覆 金 属 ：浸 蚀 法 和 电 化 浸 蚀 法 方 法 ， 化 学清 除 氧 化 物 ： 可 用 机 械在 碱 溶 液 中 清 洗 剂 中 脱 脂 也 可等 大 批 生 产 可 在 有 机 熔 碳 ， 二 氯 化 烷如 酒 精 ， 汽 油 ， 四 氯 化 剂 去 除清 除 油 污 ： 可 用 有 机 熔)32.)1以 确保零件之间的相互位置的固定
27、。大多数的钎焊方法（除火焰钎焊和烙铁钎焊外）都是将钎料预先安置在接头上，安置原则是尽可能利用钎料的重力和毛细作用来促进钎料填满间隙。由氧化铝、氧化钛或氧化镁等稳定的氧化物加粘结剂组成 。主要参数是钎焊温度和保温时间，T 钎 通常为高于钎料液相线温度2560。也有例外，结晶温度间隔宽的钎料，可等于或低于钎料的相线，镍基钎料应等于钎料液相线 100以上。保温时根据工件大小和钎料与母材的相互作用剧烈程度而定。水（用于有机酸及盐钎剂钎剂 ）1.6 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 搭接长度，它是
28、保证接头与母材具有相等承载能力的关键。 搭接长度 =Lba式中： 母材的拉接强度（MP ）b 钎焊接头的拉剪强度（MP ）母材厚度装配和固定钎料的放置涂阻流剂钎焊钎焊后清洗钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 13/39安全参数a在生产实践中，对采用银基、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；对用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 平板钎焊接头型式图 4 管件钎焊接头型式图
29、5 T 型和斜角钎焊接头图 6 端面密封接头钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 14/39图 7 管或棒与板的接头型式a）一些典型接头 b）管状散热器接头 c）夹层结构接头 d）蜂窝结构接头图 8 线接触钎焊接头 （5 ） 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。钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 15/39图 9 受动载或重载荷接头的合理设计或不合理设计 （15） 开设工艺孔工艺孔是指为满足工艺上的要求
30、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 10 开设工艺孔示意图 接头间隙1. 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。这是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；接头间隙过大，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。2. 设计钎焊接头应遵循以下原则：1）钎缝应尽可能与受力方向平行。避免钎缝承受拉应力，接头区各零件厚度力求接近，以利于在加热循环中温度和应力分布均匀。2）接头中不应有阻碍钎料填充毛细间隙的拐角，装配间隙大小
31、应考虑基体金属的热物理性能等。3）高温钎焊时，若所选钎料强度高并有合理的工艺措施。也允许选用 T 形接头形式，但应相应增加钎缝长度好面积。4）搭接长度设计主要以接头中薄弱件的厚度为基础。通常板件的搭接长度为薄件厚度的 2-5 倍。 （与所选钎料有关）硬钎料常取 3 倍厚度，软钎料时夺取 5 倍厚度。但搭接长度一般不大于 15mm。钎焊间隙：在钎料装配中，正确选定装配间隙值是保证钎缝致密，接头强度优良的重要因素。不同基体金属选用不同钎料，钎料都有一个最佳间隙范围。常用金属钎料时的装配间隙，间隙设计时应注意以下原则：1）当液态钎料与基体金属之间物理化学作用较弱时，取较小间隙，反之，则取较大间隙，选
32、用纯金属钎料或共晶钎料时，应选较小间隙。无钎剂钎焊比钎剂钎焊选用的间隙小。由线膨胀系数不同的材料组成的接头，或组成接头两零件厚度相差较大或加热温度不均匀时，装配间隙在加热过程中增大或减小，必须给予重视。常用金属钎焊时的装配间隙钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 16/39母材 钎焊类型 装配间隙/mmCu 钎料 0.01-0.05CuZn 系钎料 0.05-0.20Ag 基钎料 0.02-0.15碳素钢SnPb 系钎料 0.05-0.20Cu 基钎料 0.02-0.07Ni 基钎料 0.02-0.05Ag 基钎料 0.05-0.15不锈钢SnPb 系钎料
33、0.05-0.20CuZn 系钎料 0.07-0.20CuP 系钎料 0.05-0.25Ag 基钎料 0.05-0.15铜及其合金Sn 基钎料 0.05-0.20Al 基钎料 0.10-0.30铝及其合金SnZn 系钎料 0.10-0.30（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 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
34、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间形成牢固的结合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 钎料的分类钎料可分为软钎料（易熔钎料，熔点低于450 ） 和硬钎料（难熔钎料，熔点高于450）两大类。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（1）相关标准及规定参照 修 代订 替参照ISO3677-76软钎料及硬钎料牌号规定GB6208-8
35、6钎料牌号表示方法ISO3677-92 软钎料及硬钎料金属的型号GB/T6208-1995钎料型号表示方法钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 17/39 制定标准的依据 原标准 GB 6208-86钎料牌号表示方法 是参照国际标准 ISO 3677-76软钎料及硬钎料牌号规则制订的。ISO3677-76 已修订为 ISO3677-92软钎料及硬钎料金属的型号 。其中，对钎料符号表述已做了全面修订。硬钎料和钎焊接填充金属用“B”表示，软钎料用“S”表示而原标准均用“B” 表示。基于这一点。 关于将标准名称钎料牌号表示方法改为钎料型号表示方法的问题）原来我国钎
36、料标准均匀习惯称之为“牌号”，其实牌号一般都作为企业具体产品而给出的，同一型号的产品各企业牌号不一定相同，所以将钎料牌号表示方法改为钎料型号表示方法更合适。）中国焊接材料检测中心将焊接材料中的焊条、焊丝等代号均称之为“型号”，钎料、钎焊剂均属焊接材料范畴，为理顺关系现统一称为“型号”。 关于在型号中未表示钎料固液相线温度的问题在 ISO3677 标准中规定钎料型号中第三部分要标注钎料固液相线温度，但在我国标准中均未标出。主要原因是目前钎料固液相线温度测定国际国内尚无标准，所用仪器不同而测量出的误差则很大，可见将此内容引入标准中无法贯彻执行。在美国、日本、德国的标准中未采用 ISO 标准，也未将
37、固液相线温度列入型号。 关于钎焊填充金属 钎焊填充金属在国内应用尚属开发阶段，少量应用也是选用其它类焊接材料，因此本标准未将其列入。（2）机械工业部的焊接材料产品样本 （1997）钎料牌号编制方法1）以字母“HL”表示钎料；2）牌号的第 1 位数字，表示钎料的化学组成类型；其系列见表 3。表 3 钎料牌号中第 1 位数字的含义牌 号 化学组成类型 牌 号 化学组成类型HL1（料 1）HL2（料 2）HL3（料 3）HL4（料 4）铜锌合金铜磷合金银 合 金铝 合 金HL5（料 5）HL6（料 6）HL7（料 7）锌 合 金锡铅合金镍基合金3） 牌号的第 2、3 位数字，表示同一类型钎料的不同牌
38、号。举例HL 3 03牌号编号为 03钎料的化学组成类为银合金 钎料牌号（3）冶金部的钎料编号方法1）以字母“HL”表示钎料2） “HL”后用两个化学元素符号：表示钎料的主要组元；3）最后一个或数个数字，标出除第一个主要元素以外钎料的其它主要合金组元的含量。举例：HL Sn Pb10含铅、其质量百分数 10%锡基 钎料（4 ）GB/T6208-1995 介绍型号表示方法的说明主要合金组分，以化学元素符号表示钎料基本组分，以化学元素符号及其公称质量百分数（质量分数）表示钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 18/39“S-”表示软钎料 钎料类型代号 “B-”表
39、示硬钎料1）钎料型号由两部分组成。钎料型号两部分用隔线“-”分开。2）钎料型号第一部分用一个大写英文字母表示钎料的类型“S”表示软钎料；“B”表示硬钎料。电子行业用软钎料将符号“E”标在第二部分之后。3）钎料型号中的第二部分由主要合金组分的化学元素符号组成。在这部分中的第一个化学元素符号表示钎料的基本组分，其他化学元素符号按其质量百分数（质量分数，%）顺序排列，当几种元素具有相同质量百分数（质量分数，% ）时，按其原子序数顺序排列。软钎料每个化学元素符号后都要标出其公称质量百分数（质量分数，%） 。硬钎料仅第一个化学元素符号后标出公称质量百分数。公称质量百分数（质量分数，%）取整数误差 1%，
40、若其元素公称质量百分数（质量分数，%）仅规定最低值时，应将其取整。公称质量小于 1%（质量分数）的元素在型号中不必标出，如果元素是钎料的关键组分一定要标出时，按如下规定予以标出：a、 软钎料型号中可仅标出其化学元素符号； b、 硬钎料型号中将其化学元素符号用括号括起来。4）每个型号中最多只能标出六个化学元素符号。5）型号示例一种质量分数为：锡 60%、铅 39%、锑 0.4%的软钎料，其型号为： S-Sn63Pb40Sb一种质量分数为：锡 63%、铅 37%电子工业用软钎料，其型号为：S-Sn63Pb37E一种二元共晶钎料的质量分数为：银 72%、铜 28%、其型号为：B-Ag72Cu一种成分
41、基本相同的钎料，但含有一种关键元素锂（质量分数小于 1%） ，其型号为：B-Ag72Cu（Li）一种质量分数为：镍 63%、钨 16%、铬 10%、铁 3.8%、硅 3.2%、硼 2.5%、碳 0.5%、磷0.6%、锰 0.1%、钴 0.2%的镍基钎料，其型号为：B-Ni63WCrFeSiB2.4 典型钎料简介（1）软钎料（熔点低于 450的钎料） 锡铅钎料是软钎料中应用最广的一种。高锡铅合金含 Sn61.9%时，即形成熔点为 183的共晶。纯锡加入铅后强度提高，在共晶成份附近时强度和硬度最高，但导电率则随铅量增大而降低。在锡铅合金中有时加入锑，用以减轻钎料在液态时的氧化程度，并提高接头的热稳
42、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。锡铅钎料工作温度不能太高，当温度高于 100%时；强度急剧下降，含锡高的锡铅料在低温下有冷脆性。锡铅焊料已纳入国家（GB3131-88 ） 。（2）硬钎料硬钎料由于强度高，可用于钎焊受力构件，应用愈来愈广，如钎焊钢和铜用的银基钎料和铜基钎料，钎焊铝用的铝基钎料等在各工业部门得到极广泛的应用，在高温场合镍基钎料愈来愈受到人们的重视。现就已纳入国家标准的几种硬钎料介绍如下： 铜基钎料铜基钎料由于其经济性好，在钢、合金钢、铜和铜合金的钎焊方面获得了广泛的应用。标准GB6418-93 中将铜基钎粉分为铜，铜锌和铜磷钎料。
43、 银基钎料银基钎料是应用最广泛的一类硬钎料，由于熔化温度不很高，能润湿很多金属，并且有良好的强度、延性、导热性、导电性和抗腐蚀性。广泛应用于钎焊低碳钢、结构钢、不锈钢、铜及铜合金、可伐合金、难熔金属等。按国标 GB10046-88 银基钎料可分为银铜、银铝、银铜锂、银铜锌、银铜锡、银铜锌镉、银铜锌锡、银铜锌锰钎料。 镍基钎料镍基钎料具有优良的抗腐性和耐热性，因它钎焊接头可以承受的工作温度可达 1000，镍基钎料钎焊工培训教程http:/ 哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 19/39常用于钎焊奥氏体锈钢、双相不锈钢，马氏体不锈钢，镍基合金和钴基合金等，也可用于碳钢和低合金钢的钎焊，镍
44、基钎料的钎焊接头在液氧、液氮等低温介质内也可有满意的性能。按国标 GB10859-89 中的规定，镍基钎料可分为镍铬硅硼、镍铬钨硼、镍硅硼、镍铬硅、镍磷、镍铬磷、镍锰硅铜。 锰基钎料锰基钎料的延性好，对不锈钢、耐热钢具有良好的润湿能力，钎缝有较高的室温和高温强度，中等抗氧化性和耐腐蚀性。在锰镍钎料中加入铬、钴、铜、铁、硼等元素可降低钎料的熔化温度，改善工艺性能和提高抗腐蚀性。但锰基钎料的蒸气压高，抗腐蚀不够，它适用于在低真空及保护气氛下钎焊在500左右长期工作的不锈钢和耐热钢部件。目前已纳入国家标准 GB/T13679-92 的有以下锰基钎料。 铝基钎料它是用来钎焊铝和铝合金，其主要以铝硅合金
45、为基础，有时加入铜、锌、锗等元素以满足工艺要求，如在铝镁合金中加入 1-1.5%镁，可用于铝合金的真空钎焊。铝基钎料已纳入国家标准（ GB/T13815-92）的有铝硅，铝硅铜，铝硅镁合金。（3）钎剂钎剂的主要用途是去除母材和液态钎料表面上的氧化物，保护母材和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的润湿能力。钎剂应具备以下条件： 具有足够的去除母材及钎料表面氧化物的能力； 熔化温度及最低活性温度略低于钎料的熔化温度； 在钎焊温度下具备足够的润湿能力。有关钎剂方面已纳入国家标准的有： GB/T15829.1-1995 软钎焊用钎剂分类，标记与包装 GB/T15829.2-1995
46、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 软钎焊用钎剂 无机物类钎剂 JB/T6045-1992 硬钎焊用钎剂3、各种材料的钎焊（1）材料的钎焊性材料的钎焊性是指材料对钎焊加工的适应性，即材料在一定的钎焊条件下获得优质接头的难易程度。钎焊性的好坏首先与材料表面形成的氧化物成分及其去除的难易程度有关。例如铜和铁表面氧化物的稳定性低容易去除，故钎焊性好；铬的氧化物稳定性高，不易去除，含铬的金属必须采用活性大的钎剂或纯度高的还原性气体才能将其除去。铝的氧化物更难去除，相对来说，铝的钎焊性就差。钎焊性的好坏还表现在钎焊加热温度对工件材料组织及性能的影响上。例如，硬铝 LY12 的固相线温度相当低，目前还没有合适的钎料使其在硬钎焊时不发生过烧，故钎焊性差。钎焊性的又一重要标志是钎料对它的润湿作用。大多数钎料对铜、钢的润湿作用都比较好，对钼、钨的差。前者钎焊性好，后者钎焊性差。钎焊性好坏又与工件材料同钎料作用后的产物性能有关。钛和钛合金同大多数钎料作用衙会在界面区形成脆性化合物相，故钛的钎焊性差。又如，低碳钢在炉中钎焊时对保护气氛的纯度要求较低，而含铝、钛等元素的高温合金只有在真空钎焊时才能获得良好的钎焊接头。总之，钎焊性不但取决于材料本身，而且与钎料、钎剂和钎焊方法有
