什么是铜钎焊以及如何做？

多年来，连接铜管和配件的两种最常见的方法是焊接和钎焊。这些久经考验的方法在许多方面都相似，但也有一些明显的差异使它们与众不同。

本文解释了两种连接工艺的相似之处并强调了不同之处，以帮助确定哪种连接方法最理想。

什么是铜钎焊 ?

连接铜管的最常见方法是使用承插式、铜或铜合金配件，管段插入其中并通过填充金属固定，使用焊接或钎焊工艺。这种类型的接头被称为毛细管接头或搭接接头，因为管件的承口与管端重叠，管件和管件之间形成空间。

这个空间称为毛细空间。接头和管子的重叠形成接头的表面称为接合面。然后使用填充金属将管和接头牢固地连接到毛细管空间中并粘附到这些表面上。

填充金属是一种金属合金，其熔化温度低于管子或接头的熔化温度。铜 (Cu) 合金 UNS C12200 的熔点为 1,981°F/1082°C。如果填充金属在 840ºF 以下熔化，则正在执行的过程是焊接。高于该温度，工艺为钎焊。

为什么使用铜钎焊？

铜钎焊用于需要更大的接头强度或在 350 度或更高温度下运行的系统。

典型用途包括：

• 防火
• 空调和制冷
• 燃气分配
• 供水

含氧铜和无氧铜都可以钎焊以产生具有令人满意的性能的接头。搭接接头将充分发挥退火铜钎焊接头的强度。

使用的火焰应该是轻微渗碳的。所有银钎焊合金都可以与适当的助焊剂一起使用。使用铜-磷或铜-磷-银合金，可以在不使用助焊剂的情况下制作钎焊接头，但使用助焊剂会使接头外观更好。

铜焊对比。钎焊

大多数焊接是在 350 到 600 度的温度下完成的。做铜钎焊，比如1100到1500度的钎焊接头。

钎焊是一种金属连接工艺，其中两个或多个金属件通过熔化并将材料流入接头而连接在一起，填充材料的熔点低于相邻金属的熔点。

钎焊和软钎焊之间的区别在于熔化填充金属所需的温度。美国焊接协会 (AWS) 将该温度定义为 842ºF/450ºC，但通常四舍五入到 840ºF。如果填充金属在 840ºF 以下熔化，则正在执行的过程是焊接。

钎焊接头用于制冷、高压航空公司和 HVAC，其中必须具有最大接头强度，而钎焊接头用于低压应用，例如饮用水管道和一些加热系统。

您需要焊剂来钎焊铜吗？

要钎焊铜，您需要助焊剂，以便焊料可以自由流动并被焊枪加热。然后将棒推入到位而不用力，这会混淆热浴并在两块铜之间产生不可靠的连接。

钎焊铜最简单的方法是在一个表面上使用焊剂刷，然后将熔融金属刷在其上——这也将涉及水溶性焊膏。

这两块金属应该有一个打磨过的表面，这样这个过程才能有效地工作，否则，它不会在它们之间形成有利的结合。这种技术通常是管道接头的完成方式，因为没有人希望在家中焊接有毒烟雾。

如何钎焊铜

钎焊是通过加热铜来完成的，然后在上面运行一层康铜（一种具有高导热性和低电阻率的金属）。如果你把这两块正确对齐，它们会在加热到 250°C 时熔化。

助焊剂确保任何小气泡都不会进入那里并破坏一切 - 这些气泡会在加热时冒泡到表面，并且可以在加热开始之前用钎焊针刺穿。

一旦它们被加热，涂上一些钎焊焊膏——当再次加热时它会熔化以完成连接！如果康铜不能提供足够的导热性，或者您想在第一次加热之前确保两个零件的温度大致相同，您也可以使用涂有助焊剂的钎焊棒。

填充金属熔化时究竟会发生什么？

当填充金属熔化时，它通常会形成一个亮橙色的小球。这样您就可以知道您已达到正确的温度以继续进行钎焊过程。应先涂上助焊剂和水溶性锡膏，然后将焊锡棒和铜管加热约五分钟，然后再将焊膏加到焊锡棒上。

如果您想知道如何在建筑中做到这一点，通常是管道的连接方式。对于水暖管道，常用的有两种方法：钎焊铜和焊铜。

助焊剂将有助于焊料自由流动，并且应该应用于两个表面以实现成功的钎焊过程。然后将棒推入到位而不用力，这会混淆热浴并在两块铜之间产生不可靠的连接。

火焰类型

火焰有3种。你不想要的是渗碳火焰。这是“渗碳火焰”的样子，它的 3 种颜色很容易区分，并导致管道过度碳化，这是不必要的，可能会损害接头。

其次，是一种你也不想要的氧化火焰。顾名思义，这种类型的火焰会氧化您不需要的工件。最后，中性火焰。中性火焰是您正在寻找的，因为它不会渗碳或氧化，它具有氧气和乙炔的完美混合，通常是这样的清澈蓝色。

项目的工具/材料

填充材料的工具和类型从焊接接头到钎焊接头各不相同，所以让我们一起了解它们。

焊接饮用水管时，您将使用这种称为 95/5 的焊料。钎焊时不能使用这种类型的焊料，因此您将需要填充材料。市场上有许多类型的填充材料，您需要根据您从事的工作类型选择合适的一种。

如有任何疑问，Harris 产品确实提供了一张非常清晰的图表，说明要使用哪种类型的钎焊棒来连接各种类型的材料。在本次演示中，我将使用包含 80% 铜、15% 银和 5% 磷的 Stay-silv 15。你会想要一个含有磷的棒，因为它们是自熔的，不需要在管道上涂抹任何助焊剂。

看到银焊料在更高的温度下熔化，您将需要比典型焊接接头更多的热量。

使用小型丙烷焊枪可以钎焊较小的管道，但较大的管道​​（例如 1 英寸及以上）需要更多热量，因此，建议使用带有适当焊枪的氧气/乙炔系统，因为银焊料在比普通焊料更高的温度下熔化.与在 1995*C 或 3620*F 左右燃烧的丙烷相比，氧乙炔在 3500*C 或 6330*F 时燃烧得更热。

最后是火炬。焊接时，使用这样的手电筒只需要一种气体。此外，丙烷火炬发出的热量不如氧气/乙炔火炬。

我正在使用 Harris 的这种氧气/乙炔端口-a-torch 套件，这是一家林肯电气公司，非常适合像这样的轻型钎焊任务。它有一个手提袋，有 2 个罐，1 个氧气罐和 1 个乙炔罐，每种气体和实际火炬还有 2 个调节器。

您还会注意到套件随附的火炬头。您可以像这样使用简单的空气/乙炔装置，但它的时间要长得多，并且不会像氧气/乙炔套件那样为您提供干净的接头。但是，它们更经济、更轻便，可以在狭小的空间内随身携带，因此请选择最适合您的。

您可能需要考虑的其他事项是确保您的手电筒在氧气和乙炔侧具有回火抑制器。大多数新的手电筒都是内置的。过去，这些是分开的，需要安装在软管本身上。因此，只需确保您的套件配备了它们，因为它们会阻止火焰进入您的水箱，而这是您并不真正想要的。

铜钎焊视频