焊工技师高级技师培训钎焊.pptx

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1、 了解钎焊的基本原理、分类、工艺特点及其常用钎焊方法，并能够对复杂钎焊件进行工艺性分析。第1页/共37页一、钎焊的基本原理一、钎焊的基本原理1.钎料的润湿作用图6-1液滴在母材上稳定时的接触角2.钎料的毛细作用3.影响钎料毛细填缝的因素第一节钎第一节钎第一节钎第一节钎 焊焊焊焊 概概概概 述述述述第2页/共37页(1)钎料和母材的成分实践表明，钎料与母材在液态和固态下都不发生物理化学作用，则钎料与母材之间的润湿作用就很差；若钎料与母材能够相互溶解或形成化合物，则液态钎料就能很好地润湿母材。(2)钎料与母材相互的作用在钎焊过程中，液态钎料润湿母材的同时，也与母材发生相互溶解及扩散作用，从而使钎料

2、的成分、粘度、密度和熔化温度区间等都发生了变化，这些变化将影响液态钎料的润湿和毛细填缝作用。第一节钎第一节钎第一节钎第一节钎 焊焊焊焊 概概概概 述述述述第3页/共37页(3)母材表面上的氧化物在有氧化物的母材表面上，比起无氧化物的清洁表面，与气体之间的界面张力要小得多。(4)母材的表面粗糙度当钎料与母材作用较弱时，母材粗糙表面上的细槽，对液态钎料起了特殊的毛细作用，促进了液态钎料沿母材表面的铺展，使钎焊过程顺利进行。(5)钎焊温度在钎焊过程中，随着钎焊温度的升高，液态钎料与气体的界面张力减小，同时，液态钎料与母材的界面张力也降低，这两者的变化，有助于提高钎料的润湿能力。第一节钎第一节钎第一节

3、钎第一节钎 焊焊焊焊 概概概概 述述述述第4页/共37页g07imzw(6)钎剂钎剂在钎焊过程中既可以清除钎料和母材表面的氧化物，又可以减小液态钎料的界面张力，改善润湿作用。(7)焊件间隙在钎焊过程中，毛细填缝的长度(或高度)与间隙大小成反比。第一节钎第一节钎第一节钎第一节钎 焊焊焊焊 概概概概 述述述述第5页/共37页二、钎焊的特点二、钎焊的特点1)钎焊工艺的加热温度比较低，因此钎焊后焊件的变形小，容易保证焊件的尺寸精度，同时，对于焊件母材的组织及性能影响也比较小。2)钎焊接头平整光滑，外形美观。3)钎焊工艺可适用于各种金属材料、异种金属材料、金属与非金属材料的连接。4)可以一次完成多个零件

4、或多条焊缝的钎焊，生产效率高。5)可以钎焊极薄或极细的零件，以及粗细、厚薄尺寸相差很大的零件。第一节钎第一节钎第一节钎第一节钎 焊焊焊焊 概概概概 述述述述第6页/共37页6)根据需要可以将某些材料的钎焊接头拆开，经过修整后再重新进行钎焊。第一节钎第一节钎第一节钎第一节钎 焊焊焊焊 概概概概 述述述述第7页/共37页三、钎焊的分类三、钎焊的分类1.按照使用的钎料液相线温度不同分类(1)软钎焊钎料的液相线温度低于450。(2)硬钎焊钎料的液相线温度高于450。(3)高温钎焊钎料的熔点900，并且在钎焊过程中不使用钎剂。2.按照钎焊的加热方法分类(1)热传导方式加热的钎焊烙铁(用火焰烧热)钎焊、火

5、焰钎焊、浸渍钎焊和炉中钎焊等。(2)电加热式的钎焊电阻钎焊、感应钎焊、电弧钎焊和电烙铁钎焊等。第一节钎第一节钎第一节钎第一节钎 焊焊焊焊 概概概概 述述述述第8页/共37页一、对钎料的基本要求一、对钎料的基本要求1)钎料应具有合适的熔化温度范围，至少应比母材的熔化温度范围低几十度。2)钎焊时，钎料应有良好的润湿性，以保证液态钎料能充分填满钎缝间隙。3)钎焊时，钎料与母材应具有扩散作用，以保证它们之间形成牢固的结合。4)钎料应具有稳定和均匀的成分，并且在钎焊过程中，尽量减少出现元素的偏析和元素的损耗现象。5)钎焊接头应符合产品的技术要求，并且满足力学性能、物理、化学性能和使用性能方面的要求。第二

6、节钎料第二节钎料第二节钎料第二节钎料第9页/共37页6)钎料的经济性要好，钎焊生产率高，并且尽量少含或不含稀有金属或贵重金属。第二节钎料第二节钎料第二节钎料第二节钎料第10页/共37页二、钎料的分类二、钎料的分类1.按照钎料的熔化温度范围分类1)熔点低于450的钎料称为软钎料(俗称易熔钎料)，如：镓基、铋基、铟基、锡基、铅基、镉基和锌基等合金。2)熔点高于450的钎料称为硬钎料(俗称难熔钎料)，如：铝基、镁基、铜基、银基、锰基、金基、镍基、钯基和钛基等合金。2.按照钎料的主要合金元素分类3.按照钎料的钎焊工艺性能分类4.按照钎料的制成形状分类第二节钎料第二节钎料第二节钎料第二节钎料第11页/共

7、37页三、钎料型号的表示方法三、钎料型号的表示方法1.钎料型号表示方法1)在这部分中，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顺序排列，当几种元素具有相同质量分数时，按其原子序数顺序排列。2)软钎料每个化学元素符号后都要标出其公称质量分数，公称质量分数取整数误差1%，若其元素公称质量分数仅规定最低值时应将其取整数。3)公称质量分数小于1%的元素在型号中不必标出，如果某元素是钎料的关键组分，一定要标出时，应按如下规定予以标出：软钎料型号中可仅标出其化学元素符号。第二节钎料第二节钎料第二节钎料第二节钎料第12页/共37页 硬钎料型号中，将其化学元素符号用括号括起来。4)每个型

8、号中最多只能标出六个化学元素符号。2.钎料型号表示方法举例(1)软钎料1)S-Sn60Pb40Sb2)S-Sn63Pb37E(2)硬钎料1)B-Ag72Cu2)B-Ag72Cu(Li)3)B-Ni63WCrFeSiB第二节钎料第二节钎料第二节钎料第二节钎料第13页/共37页五、原机械工业部颁布的钎料牌号表示方法五、原机械工业部颁布的钎料牌号表示方法表6-1原机械工业部钎料牌号化学组成系列四、原冶金工业部颁布的钎料牌号表示方法四、原冶金工业部颁布的钎料牌号表示方法第二节钎料第二节钎料第二节钎料第二节钎料第14页/共37页六、钎料的选择原则六、钎料的选择原则1.根据钎焊接头的使用要求选择2.根据钎

9、料与母材的相互作用选择3.根据钎焊方法和加热温度选择4.根据经济分析选择钎料第二节钎料第二节钎料第二节钎料第二节钎料第15页/共37页一、对钎剂的基本要求一、对钎剂的基本要求1)钎剂应具有足够的能力清除母材和钎料表面的氧化物。2)钎剂的熔点及最低活性温度应低于钎料的熔点。3)钎剂在钎焊温度下应具有足够的润湿性。4)钎剂中各组分的汽化(蒸发)温度应比钎焊温度高，以避免钎剂挥发而丧失作用。5)钎剂以及清除氧化物后的生成物，其密度应尽量小些，以利于上浮在焊件表面，不在钎缝中形成夹渣。6)钎剂及其残渣对钎料及母材的腐蚀性要小。7)钎剂的挥发物应当无毒性。8)钎焊后，残留的钎剂及钎焊残渣应当容易清除。9

10、)钎剂原料供应充足、经济性合理。第三节钎剂第三节钎剂第三节钎剂第三节钎剂第16页/共37页二、钎剂的分类二、钎剂的分类1.软钎剂(1)非腐蚀性软钎剂这种软钎剂的化学活性比较弱，对母材几乎无腐蚀作用，如松香、有机卤化物等都属于非腐蚀性钎剂，松香钎剂只能用在300以下，超过此温度将碳化失效。(2)腐蚀性软钎剂化学活性强，可用于金属及非金属的钎焊，但是，钎焊后的残留物必须清除干净。2.硬钎剂3.专用钎剂(1)铝用有机钎剂这种有机钎剂是指钎焊温度不得超过275，钎焊热源也不准直接与钎剂接触的钎剂。第三节钎剂第三节钎剂第三节钎剂第三节钎剂第17页/共37页(2)铝用反应钎剂主要组分为锌、锡等贵重金属的氯

11、化物，加热时在铝表面析出锌、锡等金属，可大大提高钎料的润湿能力，反应钎剂一般制成粉末状，也可以采用不与氯化物发生反应的乙醇、甲醇、凡士林等调成糊状使用。4.气体钎剂第三节钎剂第三节钎剂第三节钎剂第三节钎剂第18页/共37页三、钎剂牌号的表示方法三、钎剂牌号的表示方法表6-2常用铜基和银基钎料用钎剂第三节钎剂第三节钎剂第三节钎剂第三节钎剂第19页/共37页一、烙铁钎焊一、烙铁钎焊(1)特点设备简单、温度低，适应性强，要求焊工操作熟练。(2)应用范围1)钎焊温度低于300的软钎料。2)只用于钎焊薄件、小件，并需用钎剂。3)主要用于仪表、电器电子等产品的钎焊。第四节钎第四节钎第四节钎第四节钎 焊焊焊

12、焊 方方方方 法法法法第20页/共37页二、火焰钎焊二、火焰钎焊(1)特点所用的设备简单、操作方便、燃气来源广，焊件的结构及尺寸不受限制。(2)应用范围适用于碳素钢、不锈钢、硬质合金、铸铁，以及铜、铝及其合金等材料的钎焊。第四节钎第四节钎第四节钎第四节钎 焊焊焊焊 方方方方 法法法法第21页/共37页三、电阻钎焊三、电阻钎焊图6-2电阻钎焊示意图(1)特点加热极快，生产率高，第四节钎第四节钎第四节钎第四节钎 焊焊焊焊 方方方方 法法法法第22页/共37页适用于钎焊接头尺寸不大，以及形状不太复杂的焊件的钎焊。(2)应用范围刀具、带具、导线端头、电触点、电动机的定子线圈以及集成电路块元器件的连接等

13、。第四节钎第四节钎第四节钎第四节钎 焊焊焊焊 方方方方 法法法法第23页/共37页四、感应钎焊四、感应钎焊(1)特点加热快、效率高、可进行局部加热，并且容易实现自动化。(2)应用范围可钎焊碳素钢、不锈钢、铜及铜合金等，适用于较小的零件钎焊，如，轴和圆盘的连接、管与法兰、管状接头、刀具和电子器件等。第四节钎第四节钎第四节钎第四节钎 焊焊焊焊 方方方方 法法法法第24页/共37页五、浸渍钎焊五、浸渍钎焊1.盐浴钎焊2.金属浴钎焊3.波峰钎焊图6-3波峰钎焊的原理第四节钎第四节钎第四节钎第四节钎 焊焊焊焊 方方方方 法法法法第25页/共37页(1)特点特别适用大量生产，缺点是耗电多、设备投资大、钎料

14、消耗量大、熔盐蒸气污染严重、劳动条件差、焊后清洗处理复杂。(2)应用范围软钎料用于钎焊钢、铜及铜合金，特别适用钎焊焊缝多的复杂焊件。第四节钎第四节钎第四节钎第四节钎 焊焊焊焊 方方方方 法法法法第26页/共37页六、炉中钎焊六、炉中钎焊1.空气炉中钎焊2.保护气氛炉中钎焊3.真空炉中钎焊(1)特点焊件整体加热、焊件变形小、加热速度慢，适宜批量生产、炉温可准确控制、可同时钎焊很多的焊件，但焊件的尺寸受限制，设备投资大。(2)应用范围在保护气氛炉中钎焊，可不用钎剂，用含锂的银基钎料钎焊钢、不锈钢，用银铜钎料钎焊铜、镍；真空炉中钎焊过程中，可不用钎剂或少用钎剂(以银基钎料钎焊钢，铜基钎料钎焊不锈钢)

15、以铜、镍基钎料钎焊不锈钢和高温合金。第四节钎第四节钎第四节钎第四节钎 焊焊焊焊 方方方方 法法法法第27页/共37页一、钎焊接头的设计一、钎焊接头的设计1.钎焊接头的基本形式图6-4钎焊接头的基本形式第五节钎第五节钎第五节钎第五节钎 焊焊焊焊 工工工工 艺艺艺艺第28页/共37页2.钎焊接头的搭接长度3.钎焊接头设计时应考虑的事项1)设计钎焊接头时，应考虑应力集中的问题。2)设计钎焊接头时，还应考虑接头的装配定位、钎料的安置、限制钎料流动的措施，以及工艺孔的位置等有关的钎接工艺方面的要求。第五节钎第五节钎第五节钎第五节钎 焊焊焊焊 工工工工 艺艺艺艺第29页/共37页二、钎焊接头的间隙二、钎焊

16、接头的间隙1)垂直位置的接头间隙应小些，以免钎料流出；水平位置的接头和搭接长度长的接头，间隙应大些。2)采用钎剂时，接头间隙应当大些。3)使用流动性好的钎料，接头间隙应小些；使用流动性差的钎料，接头间隙应大些。4)母材与钎料的相互作用程度较小时，接头间隙可取小些，例如，用铜钎焊钢或不锈钢。5)异种材料的钎接接头，必须根据材质的线胀系数来计算出钎焊温度时的接头间隙。三、焊件的表面准备三、焊件的表面准备第五节钎第五节钎第五节钎第五节钎 焊焊焊焊 工工工工 艺艺艺艺第30页/共37页1.钎焊焊件的表面脱脂(1)有机溶剂脱脂常用的有机溶剂有三氯乙烯、汽油、丙酮等。(2)碱溶液脱脂低碳钢、低合金钢、不锈

17、钢、铜、镍、钛及其合金等，可放入质量分数为10%的NaOH水溶液，在8090中浸洗810min。2.氧化膜的化学清理第五节钎第五节钎第五节钎第五节钎 焊焊焊焊 工工工工 艺艺艺艺第31页/共37页表6-3常用材料表面氧化膜的化学清理方法表6-3常用材料表面氧化膜的化学清理方法第五节钎第五节钎第五节钎第五节钎 焊焊焊焊 工工工工 艺艺艺艺第32页/共37页四、焊件的装配和固定四、焊件的装配和固定1.焊件的装配图6-5典型零件定位方法第五节钎第五节钎第五节钎第五节钎 焊焊焊焊 工工工工 艺艺艺艺第33页/共37页2.钎料的放置图6-6钎料的放置方法第五节钎第五节钎第五节钎第五节钎 焊焊焊焊 工工工工 艺艺艺艺第34页/共37页五、涂阻流剂五、涂阻流剂六、钎焊参数的选择六、钎焊参数的选择七、钎焊后的清洗七、钎焊后的清洗第五节钎第五节钎第五节钎第五节钎 焊焊焊焊 工工工工 艺艺艺艺第35页/共37页第六节钎焊接头缺陷及产生原因第六节钎焊接头缺陷及产生原因第六节钎焊接头缺陷及产生原因第六节钎焊接头缺陷及产生原因表6-4钎焊接头的缺陷及产生原因第36页/共37页感谢您的观看。感谢您的观看。第37页/共37页