简述钎焊对钎焊材料有哪些要求?-东光县东发金属钎焊材料厂
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简述钎焊对钎焊材料有哪些要求?

2019-06-20 17:28:05

钎焊所用的填充金属称为钎焊材料。钎焊是利用熔点比母材低的填充金属,经加热熔化后,利用液态钎焊材料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,实现连接的焊接方法。


常用的钎焊材料一般有两类。一类是硬钎焊材料,熔点在450℃以上,常用的钎焊材料有铜基、银基、铝基、镍基等合金。钎剂常用硼砂、硼酸、氯化物、氟化物等。硬钎焊的加热源有焊炬火焰、电阻电热、感应加热、盐浴加热及炉内加热等。钎接接头强度较高,适于钎焊受力较大或工作温度较高的工件,如硬质合金刀具、自行车车架等,通常把这类钎焊称为硬钎焊;另一类是软钎焊材料,熔点在450℃以下,应用较广泛的软钎焊材料是锡基合金,多数软钎焊材料适合的焊接温度为200-400℃,钎剂为松香、松香酒精溶液、氯化锌溶液,加热方法常用烙铁加热。钎接接头强度较低,适于钎接受力不大或工作温度较低的工件,如容器、仪表元件等,通常把这类钎焊称为软钎焊。锡焊为软钎焊的一种。

钎焊时,只有熔化的液体钎焊材料很好地润湿母材表面才能填满钎缝。衡量钎焊材料对母材润湿能力的大小,可用钎焊材料(液相)与母材(固相)相接触时的接触夹角大小来表示。影响钎焊材料润湿母材的主要因素有:

1、钎焊材料和母材的成份:

若钎焊材料与母材在固态和液态下均不发生物理化学作用,则他们之间的润湿作用就很差,如铅与铁。若钎焊材料与母材能相互溶解或形成化合物,则认为钎焊材料能较好地润湿母材,例如银对铜、紫铜常用来作为钎焊材料。

2、钎焊温度:

钎焊加热温度的升高,由于钎焊材料表面张力下降等原因会钎焊材料对母材的润湿性,但钎焊温度不能过高,否则会造成钎焊材料流失,晶粒长大等缺陷。

3、母材表面氧化物:

如果母材金属表面存在氧化物,液态钎焊材料往往会凝聚成球状,不与母材发生润湿,所以,钎焊前需要充分清理氧化物,才能良好的润湿作用。

4、母材表面粗糙度:

当钎焊材料与母材之间作用较弱时,母材表面粗糙的沟槽起到了特别的毛细作用,可以钎焊材料在母材上的润湿与铺展。

5、钎剂:

钎焊时使用钎剂可以清理钎焊材料和母材表面的氧化物,润湿作用,可采用硼砂。

液态钎焊材料在毛细填隙过程中与母材发生相互物理化学作用,这些相互作用对钎焊接头的性能影响很大,它们可以分为两种:

1、母材向钎焊材料的溶解。

钎焊时一般都发生母材向液体钎焊材料的溶解过程,可使钎焊材料成份合金化,有利于提高接头强度。但母材的过度溶解会使液体钎焊材料的熔点和粘度升高,流动性变差,往往导致不能填满钎缝间隙,同时可能使母材表面因过分溶解而出现凹陷等缺陷。

2、钎焊材料组份向母材扩散。

钎焊时,也出现钎焊材料组份向母材的扩散,扩散以两种方式进行:一种是钎焊材料组元向整个母材晶粒内部扩散,在母材毗邻钎缝处的一边形成固溶体层,对接头不会产生不良影响。另一种是钎焊材料组元扩散到母材的晶粒边界,常常使晶界发脆,尤其是在薄件钎焊时比较明显。

为了使钎接部分连接牢固,增强钎焊材料的附着作用,钎焊时要用钎剂。它的作用是清理钎焊材料和母材表面的氧化物,保护焊件和液态钎焊材料在钎焊过程中免于氧化,液态钎焊材料对焊件的润湿性。

钎焊时对钎焊材料有如下要求:

(1)钎焊材料应具有合适的熔化温度范围,至少应比母材的熔化温度低几十度。

(2)在钎焊温度下,应具有良好的润湿性,以充分填满钎缝间隙。

(3)钎焊材料与母材应有扩散作用,以使其形成牢固的结合。

(4)钎焊材料应具有稳定和均匀的成分,尽量减少钎焊过程中合金元素的损失。

(5)所获得的钎焊接头应符合产品的技术要求,满足力学性能、物理化学性能、使用性能方面的要求。

(6)钎焊材料的经济性要好。应尽量少含或不含少有金属和贵重金属。还应钎焊的生产率要高。

(8)钎焊材料应具有加工变形能力,以便于制成各种形状。