大家好,本篇文章是在新年之际写的,所以在这里先给大家拜个年。
今天要介绍的名词为钎焊:
钎焊,是指低于焊件熔点的钎料和焊件同时加热到钎料熔化温度后,利用液态钎料填充固态工件的缝隙使金属连接的焊接方法。钎焊时,首先要去除母材接触面上的氧化膜和油污,以利于毛细管在钎料熔化后发挥作用,增加钎料的润湿性和毛细流动性。根据钎料熔点的不同,钎焊又分为硬钎焊和软钎焊。
钎焊变形小,接头光滑美观,适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件,如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗,除去油污和过厚的氧化膜,保证接口装配间隙。间隙一般要求在 0.01~0.1毫米之间。
较之熔焊,钎焊时母材不熔化,仅钎料熔化;较之压焊,钎焊时不对焊件施加压力。钎焊形成的焊缝称为钎缝。钎焊所用的填充金属称为钎料。
钎焊过程:表面清洗好的工件以搭接型式装配在一起,把钎料放在接头间隙附近或接头间隙之间。当工件与钎料被加热到稍高于钎料熔点温度后,钎料熔化(工件未熔化),并借助毛细作用被吸入和充满固态工件间隙之间,液态钎料与工件金属相互扩散溶解,冷凝后即形成钎焊接头。
钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料,加热后,钎料熔化,焊件不熔化,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,将焊件牢固的连接在一起。
根据钎料熔点的不同,将钎焊分为软钎焊和硬钎焊。
软钎焊
⑴软钎焊:软钎焊的钎料熔点低于450°C,接头强度较低(小于70 MPa)。
软钎焊 多用于电子和食品工业中导电、气密和水密器件的焊接。以锡铅合金作为钎料的锡焊最为常用。软钎料一般需要用钎剂,以清除氧化膜,改善钎料的润湿性能。钎剂种类很多,电子工业中多用松香酒精溶液软钎焊。这种钎剂焊后的残渣对工件无腐蚀作用,称为无腐蚀性钎剂。焊接铜、铁等材料时用的钎剂,由氯化锌、氯化铵和凡士林等组成。焊铝时需要用氟化物和氟硼酸盐作为钎剂,还有用盐酸加氯化锌等作为钎剂的。这些钎剂焊后的残渣有腐蚀作用,称为腐蚀性钎剂,焊后必须清洗干净。
硬钎焊
⑵硬钎焊:硬钎焊的钎料熔点高于450°C,接头强度较高(大于200 MPa)。
硬钎焊 接头强度高,有的可在高温下工作。硬钎焊的钎料种类繁多,以铝、银、铜、锰和镍为基的钎料应用最广。铝基钎料常用于铝制品钎焊。银基、铜基钎料常用于铜、铁零件的钎焊。锰基和镍基钎料多用来焊接在高温下工作的不锈钢、耐热钢和高温合金等零件。焊接铍、钛、锆等难熔金属、石墨和陶瓷等材料则常用钯基、锆基和钛基等钎料。选用钎料时要考虑母材的特点和对接头性能的要求。硬钎焊钎剂通常由碱金属和重金属的氯化物和氟化物,或硼砂、硼酸、氟硼酸盐等组成,可制成粉状、糊状和液状。在有些钎料中还加入锂、硼和磷,以增强其去除氧化膜和润湿的能力。焊后钎剂残渣用温水、柠檬酸或草酸清洗干净。
注意:母材的接触面应很干净,因此要用钎剂。钎剂的作用是去除母材和钎料表面的氧化物和油污杂质,保护钎料和母材接触面不被氧化,增加钎料的润湿性和毛细流动性。钎剂的熔点应低于钎料,钎剂残渣对母材和接头的腐蚀性应较小。软钎焊常用的钎剂是松香或氯化锌溶液,硬钎焊常用的钎剂是硼砂、硼酸和碱性氟化物的混合物。
钎焊接头
钎焊一般采用板料搭接和套管嵌接的形式。这样可以通过增加焊件之间的结合面,来弥补钎料强度的不足,保证接头的承载能力。这种接头形式还便于控制接头的间隙,适当的间隙可以使钎料在接头中均匀分布,达到最佳的钎焊效果。钎焊接头的间隙范围一般是0.05~0.2mm。
钎焊接头的承载能力与接头连接面大小有关。因此,钎焊一般采用搭接接头和套件镶接,以弥补钎焊强度的不足。
焊后清洗:
钎剂残渣大多数对钎焊接头起腐蚀作用,也妨碍对钎缝的检查,常需清除干净。
含松香的活性钎剂残渣可用异丙醇、酒精、三氯乙烯等有机溶剂除去。
由有机酸及盐组成的钎剂,一般都溶于水,可采用热水洗涤。由无机酸组成的软钎剂溶于水,因此可用热水洗涤。含碱金属及碱土金属氯化物的钎剂(例如氯化锌),可用2%盐酸溶液洗涤。
硬钎焊用的硼砂和硼酸钎剂残渣基本上不溶于水,很难去除,一般用喷砂去除。比较好的方法是将已钎焊的工件在热态下放入水中,使钎剂残渣开裂而易于去除。
含氟硼酸钾或氟化钾的硬钎剂(如剂102)残渣可用水煮或在10%柠檬酸热水中清除。
铝用软钎剂残渣可用有机溶剂(例如甲醇)清除。
铝用硬钎剂残渣对铝具有很大的腐蚀性,钎焊后必须清除干净。下面列出的清洗方法,可以得到比较好的效果。
(1)60-80℃热水中浸泡10min,用毛刷仔细清洗钎缝上的残渣,冷水冲洗HNO3 15%水溶液中浸泡约30min,再用冷水冲洗。
(2)60-80℃流动热水冲洗5 -10min放在65~75℃,CrO32%,H3RO45%水溶液中浸泡15min,再用冷水冲洗。
今天要介绍的就是这么多,我们下篇文章再见。