钎焊工艺:你需要知道的一切
钎焊是一种与焊接等其他连接工艺不同的连接工艺,因为它在连接过程中不会熔化母材。虽然钎焊属于焊接类型,但它使用更高的温度进行连接。它还需要非常紧密配合的零件。填充金属通过毛细作用流入紧密配合的零件中。
今天我们将深入探讨钎焊工艺;它的基础知识、种类、工作原理、助焊剂填充材料、种类、优缺点等。
钎焊类型
有许多加热方法可用于完成钎焊操作。选择加热方法的最重要因素是在整个接头中实现有效的热传递,并在所使用的各个贱金属的热容量内进行。铜焊接头的几何形状也是需要考虑的关键因素,所需的生产速度和产量也是如此。对钎焊方法进行分类的最简单方法是按加热方法对其进行分组。以下是一些最常见的:
- 火炬钎焊
- 炉钎焊
- 感应钎焊
- 浸焊
- 电阻钎焊
- 红外线钎焊
- 毯式钎焊
- 电子束和激光钎焊
- 钎焊
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工作原理
为了在钎焊中获得高质量的接头,零件应紧密配合,母材应清洁且无氧化物。工件之间的间隙应有 0.03 至 0.08mm 的间隙,以获得更好的毛细作用和接头强度。虽然预计在某些操作中不会有这样的间隙。
钎焊操作中的表面清洁非常重要,因为污染会导致润湿(流动)不良。在钎焊中,零件的清洗有两种方法,例如化学清洗和研磨或机械清洗。在机械清洁的情况下,保持适当的表面粗糙度,因为在粗糙表面上润湿比在相同几何形状的光滑表面上要多得多。
讨论钎焊接头质量的温度和时间,一般来说钎焊温度必须在钎料熔点以上。随着钎焊合金温度的升高,合金化和润湿作用也增强。
在某些情况下,必须暗示更高的温度以适应某些因素,例如允许使用不同的填充金属,或控制冶金效果,或充分去除表面污染。通常使用的最佳温度是:
- 尽可能降低钎焊温度
- 尽量减少对组件的任何热影响
- 尽量减少填充金属/母材的相互作用
- 最大限度地延长使用的任何固定装置或夹具的使用寿命
时间对钎焊接头的影响将主要影响这些影响的存在程度。然而,所选择的生产工艺有望最大限度地减少钎焊时间和相关成本。但是,在某些非生产环境中,时间和成本仅次于其他关节属性(例如强度、外观)。
为了在惰性或还原气氛环境(即真空炉)中进行钎焊操作,必须使用一种称为硼砂的助焊剂,以防止在加热阶段形成氧化物。这种助焊剂还可以清洁钎焊表面留下的污染物。
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钎焊剂
钎焊剂有多种形式,例如钎剂膏、液体、粉末或将钎剂与填充金属粉末结合的预制钎剂膏。最常见的助焊剂是带有助焊剂涂层或助焊剂芯的细线材和棒材。
当施加到加热表面时,这种焊剂会流入接头并熔化接头上的填充金属。循环完成后应清除多余的助焊剂,因为留下的助焊剂会导致腐蚀。它还会阻碍联合检查并阻止进一步的表面精加工操作。
助焊剂的选择通常基于它们对特定贱金属的影响。所选助焊剂必须在化学上与所使用的基底金属和填充金属相容。与短钎焊操作相比,在更长的钎焊周期中应使用活性较低的助焊剂
钎焊填充材料
根据应用方法和预期用途,不同类型的合金用作钎焊中的填充金属。用于钎焊的合金由三种或三种以上的金属组成,以获得所需的性能。
为特定项目选择特定的填充金属以获得所需的性能。这些可能包括承受所需的使用条件、润湿贱金属并在比贱金属更低的温度下熔化。
钎焊合金通常以带状、棒状、粉末状、奶油状、线状和预制件的形式提供。应用程序确定填充材料是预先放置在所需位置还是在加热过程中应用。
在手动钎焊中,使用棒状或线状填充金属,因为它们更容易应用。由于填充材料的类型不同,因此在尝试进行钎焊时有多种选择。根据操作进行选择。所以,下面列出的是钎焊中使用的填充材料的种类;
- 铝硅
- 铜
- 铜银
- 铜锌(黄铜)
- 铜锡(青铜)
- 金银
- 镍合金
- 银
- 使用镍、硅、铜、硼、磷等的非晶钎焊箔。
钎焊的优缺点
以下是钎焊的好处和局限性;
好处
- 在此接合过程中,母材不会熔化
- 清洁接头生产
- 它允许对公差进行更严格的控制
- 可以钎焊异种金属和非金属
- 比焊接产生更少的热变形
- 钎焊不像焊接那样需要二次精加工
- 为了保护目的,可以对连接过程进行涂层或包覆
- 钎焊很容易适应大规模生产。
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限制
- 钎焊中使用的填充金属较软
- 与焊接相比,接头强度较低
- 接头比母材弱
- 钎焊接头需要高度清洁的母材
- 接头颜色通常与母材不同
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