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钎剂与钎料(3)
双击自动滚屏 发布者:chinaweld 发布时间:11/17/2006 阅读:10704

 

钎 剂 与 钎 料

 

 

(三)

 

 

 4  材料的选用及工艺

4.1  钎料的选用原则

钎料的种类繁多,使用过程中的影响因素也很多。从原则上来说,选用钎料应从以下几个方面来考虑。

①钎料与母材的匹配   对于确定的母材,所选用的钎料应具有适当的熔点,对母材有良好的润湿性和填缝能力。与母材相互作用能产生有益的结果,能避免形成脆性的金属间化合物。

②钎料与钎焊方法的匹配   不同的钎焊方法对钎料性能的要求不同,如采用火焰钎焊时,钎料的熔点应与母材的熔点相差尽可能大,避免可能产生的母材局部过热、过烧或熔化等;采用电阻钎焊方法时,希望钎料的电阻率比木材的电阻率大一些,以提高加热效率;炉中钎焊时钎料中易挥发元素的含量应较少,保证在相对较长的钎焊时间内不会因为合金元素的挥发而影响到钎料的性能。

③保证满足使用要求   不同产品在不同的工作环境和使用条件下对钎焊接头性能的要求不同,这些要求可能涉及导电性、导热性、工作温度、力学性能、密封性、抗氧化性、耐腐蚀性等,选择钎料时应着重考虑其主要的使用要求。钎焊接头最常见的使用要求是强度、抗氧化性和耐腐蚀性,有疑问时可取些试样通过实验来确定接头是否满足必要的工作时间、温度和强度的要求。

④钎焊结构要求   钎焊结构的复杂性有时需要将钎料预先加工成形,如制成环状、垫圈、垫片状、箔材和粉末等形式,预先放置在钎焊间隙中或其附近。因此,在选用钎料时要充分考虑其加工性能是否可以制成所需要的形式。

⑤生产成本   包括钎料的成本、成形加工成本和钎焊方法及设备投资等方面的成本。生产批量不大时,优先考虑产品的性能和质量;大批量生产中钎料成本的降低具有重要的经济意义。

正确地选用钎料是保证获得优质钎焊接头的关键,应从钎料和母材的相互匹配、钎焊件的使用工况要求、现有设备条件以及经济性等方面进行综合考虑来确定。表29列出了根据生产实践总结出的钎料与母材的匹配优先选用的顺序。

29  钎料与母材的匹配及选用顺序

     

铝基

钎料

铜基

钎料

银基

钎料

镍基

钎料

钴基

钎料

金基

钎料

钯基

钎料

锰基

钎料

钛基

钎料

铜及铜合金

铝及铝合金

钛及钛合金

碳钢及合金钢

马氏体不锈钢

奥氏体不锈钢

沉淀硬化高温合金

非沉淀硬化高温合金

硬质合金及碳化钨

精密合金及磁性材料

陶瓷、石墨及氧化物

难熔金属

金刚石聚晶、宝石

金属基复合材料

3

1

2

1

1

4

1

6

3

2

6

1

2

3

7

8

4

2

3

2

7

7

8

7

5

1

2

8

6

3

6

6

1

1

1

4

6

6

7

6

4

8

8

5

6

3

5

7

7

8

5

5

9

4

5

4

3

5

4

1

4

3

4

4

1

5

6

5

4

4

5

2

3

5

6

2

2

6

5

7

3

3

2

5

3

2

4

5

3

7

7

7

1

7

7

8

8

8

1

1

3

2

注:表中19表示由先到后的匹配及选用顺序。

 

从工况情况考虑,主要是依据焊件的工作温度和载荷大小,一般原则如下。

a300以下低载荷接头,优先选用铜基钎料。对于长接头要求改善间隙填充性能时,可选用在铜中加入少量硼的Cu-Ni-B钎料。

b、在300400之间工作的低载荷接头,选用铜基钎料和银基钎料:其中铜基钎料比较便宜,应优先选用。

c、在400600之间工作的抗氧化、耐腐蚀、高应力的接头,选用锰基、钯基、金基或镍基钎料。在重要部件上最好选用Au-22Ni-6CrAu-18Ni钎料,钎焊工艺性能好,钎焊温度适中(9801050),获得的接头综合力学性能极佳。

d、在600800之间工作的接头,选用钯基、镍基、钴基钎料。优先使用流动性好的Ni-Cr-B-Si系钎料。但因这种钎料含硼量较高,不适用于厚度小于0.5mm的零件。

e、在800以上工作的接头,可选用镍基钎料和钴基钎料;但其中含磷的镍基钎料和Ni-Cr-B-Si系钎料不宜选用,因其强度和抗氧化性能难以满足要求。

另处,从接头的特定使用要求出发,可作如下选择。

a、耐腐蚀、抗氧化接头,通常选用金基、银基、钴基、钯基、镍基或钛基钎料。

b、从强度考虑,一般由高到低的顺序是:钴基、镍基、钯基、钛基、金基、锰基、铜基、银基、铝基。

c、从电性能方面考虑,通常选用金基、银基、铜基、铝基钎料。在均能满足要求的前提下,优先选用价格便宜的铜基钎料。

d、对于特殊要求的焊件,要根据具体要求选用钎料。例如,在核工业中使用的钎料不允许含硼,因为硼对中子有吸收作用。

4.2  常用钎料的特性及用途

锡铅钎料的特性及用途见表30;铝基钎料的特性及用途见表31;铜和铜锌钎料的特性及用途见表32;铜磷钎料的特性及用途见表33

钎料的选用须从使用要求(如力学性能、工作温度、耐蚀性、导电性等)、钎料与母材的匹配、钎料温度和加热方法,以及经济性等方面综合考虑。各种材料组合时所适用的钎料见表34

钎料的供应状态有丝状、片状、铸条、粉状及膏状等多种形式,根据需要可制成专用的圈、环片等,铝钎料还能与母材预制成双金属板(即铝钎焊板),可根据不同的使用要求选用。

30  锡铅钎料的特性及用途

钎料牌号

化学成分/%

熔化

温度

/

抗拉强度

/MPa

伸长率

/%

电阻率

/Ω·cm2·m-1

    

Sn

Sb

Pb

HL600

(HLSnPb39)

5961

0.8

余量

183185

46

34

0.145

  共晶型钎料,熔点最低,流动性好,用于无线电零件、计算机零件及易熔金属制件、热处理(淬火)件的钎焊

HL601

(HLSnPb80-2)

1718

2.02.5

余量

183277

27

67

0.22

  熔点较高,适宜于钎焊低温工作的工件

HL602

(HLSnPb68-2)

2931

1.52.0

余量

183256

32

0.182

  用作钎焊电缆护套、铅管摩擦钎焊等,应用较广

HL603

(HLSnPb58-2)

3941

1.52.0

余量

183235

37

63

0.170

  应用最广的锡铅钎料,用途与HL613

HL604

(HLSnPb10)

8991

0.15

余量

183222

42

25

0.12

  因含铅量低,特别适宜于仪器器皿及医疗器材的钎焊

HL608

5.25.8

Ag

2.22.8

余量

295305

34

  具有较高的高温强度,用于铜及铜合金、钢的铬铁钎焊及火焰钎焊

HL610

5961

0.8

余量

183185

46

  化学成分、力学性能及熔化温度与HL600相同,是一种含松香弱活性料芯的锡焊丝

HL613

(HLSnPb50)

4951

0.8

余量

183210

37

32

0.156

  用于钎焊铜、黄铜、镀锌或镀锡铁皮等的常用钎料,可钎焊散热器、计算机零件及发动机过滤器等

注:括号内为冶金部部标钎料牌号。

31  铝基钎料的特性及用途

钎料牌号

/ %

熔化温度范围/

特点和用途

Al

Si

Cu

Mg

其他

HLAlSi7.5

余量

6.87.2

0.25

577613

  流动性差,对铝的溶蚀小。制成片状用于炉中钎焊和浸沾钎焊

HLAlSi10

余量

911

0.3

577591

  制成片状用于炉中钎焊和浸沾钎焊,钎焊温度比HLAlSi7.5

HLAlSi12

余量

1113

0.3

577582

  一种通用钎料,适用于各种钎焊方法,具有极好的流动性和抗腐蚀性

HLAlSiCu10

余量

9.310.7

3.34.7

521583

  适用于各种钎焊方法,钎料的结晶温度间隔较大,易于控制钎料流动

Al2SiSrLa

余量

10.512.5

Sr0.03

La0.03

572597

  铈、镧的变质作用使钎焊接头延性优于用HLAlSi12钎料钎焊的接头延性

HL403

余量

10

4

Zn10

516560

  适用于火焰钎焊,熔化温度较低,容易操作。钎焊接头的抗腐蚀性低于铝硅钎料

HL401

余量

5

28

525535

  适用于火焰钎焊,容易操作。钎料性脆,接头抗腐蚀性比用铝硅钎料钎焊的低

B62

余量

3.5

30

Zn25

Mn0.3

480500

  用于钎焊固相线温度低的铝合金,如LY11,钎焊接头的抗腐蚀性低于铝硅钎料

Al60CeSi

余量

46

Ce35

440460

  铝基钎料中熔点最低的一种,适用于火焰钎焊,性脆、价贵

HLAlSiMg

7.5-1.5

余量

6.68.2

0.25

12

559607

真空钎焊用片状钎料,根据不同的钎焊温度要求适用

HLAlSiMg

10-1.5

余量

910

0.25

12

559579

HLAlSiMg

12-1.5

余量

1113

0.25

12

559569

真空钎焊用片状、丝状钎料,钎焊温度比HLAlSiMg7.5-1.5HLAlSiMg10

-1.5钎料低

32  铜和铜锌钎料的特性及用途

钎料型号

钎料牌号

化学成分/%

熔化

温度

/

抗拉

强度

/MPa

    

Cu

Sn

Si

Fe

Mn

Zn

其他

BCu

99  

1083

  主要用于还原性气氛、惰性气氛和真空条件下钎焊低碳钢、低合金钢、不锈钢、镍、钨和钼等

BCu54 Zn

H62

62±1.5

余量

900905

314

  应用最广的铜锌钎料,用来钎焊受力大的铜、镍、钢制零件

H1CuZn46

HL103

54±2

余量

885888

254

钎料延性较差,主要用来钎焊不受冲击和弯曲的铜及其合金零件

BCu48Zn

H1CuZn52

HL102

48±2

余量

860870

205

  钎料相当脆,主要用来钎焊不受冲击和弯曲的含铜量大于68%的铜合金

H1CuZn46

HL101

36±2

余量

800823

29

  钎料极脆,钎焊接头性能差,主要用于黄铜的钎焊

Cu-Mn-Zn-Si

余量

0.20.6

2432

1420

825831

411.6

  用于硬质合金的钎焊

HLD2

余量

610

3436

23

830850

377

  代替银钎料用于带锯的钎焊

BCu60

-ZnFe-R

222

58±1

0.85±0.15

0.1±0.05

0.8±0.4

0.06±0.03

余量

860900

333

  BCu60ZnSn-R钎料相同

BCu60

ZnFe-R

221

60±1

1±0.2

0.25±0.1

余量

890905

343

  可取代H62钎料以获得更致密的钎缝,尚可作为气焊黄铜用的焊丝

BCu58

ZnMn

HL105

58±1

0.15

4±0.3

余量

880909

304

  锰可提高警惕钎料的强度、延性和对硬质合金的润湿能力,广泛用于硬质合金刀具、模具及采掘工具的钎焊

BCu48

-ZnNi-R

48±2

0.15±0.1

余量

Ni10

±1

921935

  用于有一定耐热要求的低碳钢、铸铁、镍合金零件的钎焊,对硬质合金工具也有良好的润湿能力

33  铜磷钎料的特性及用途

钎料型号

钎料

牌号

化学成分/%

熔化

温度

/

抗拉

强度

/MPa

电速率

/Ω·cm2·m-1

    

Cu

P

Ag

Sn

其他

BCu95P

余量

5±0.3

710899

  制成片状使用,流动性低,特别适宜于电阻钎焊

BCu93P

HL201

余量

6.8±0.4

710793

470

0.28

  流动性极好,可以流入间隙很小的接头。钎料脆,主要用于机电和仪表工业,钎焊不受冲击载荷的铜和黄铜零件

BCu92PSb

HL203

余量

6.3±0.4

Sb1.52.5

690800

305

0.47

  流动性稍差,用途与BCu93P相仿

BCu91PAg

HL209

余量

7±0.2

2±0.2

645810

  钎料中的银改善了它的延性,在较大温度范围内能填充接头间隙,用于电冰箱、空调器、电机和仪表行业

BCu89PAg

HL205

余量

5.8±6.7

5±0.2

650800

519

0.23

  钎料延性和导电性行到提高,流动性低,适宜于钎焊间隙较大的零件

BCu80PAg

HL204

余量

4.8±5.3

15±0.5

640815

503

0.12

  钎料延性和导电性进一步改善。用于钎焊要求比BCu89PAg钎料高的场合

BCu80PSn-Ag

余量

5±0.5

5±0.5

10±0.5

560650

  用于要求钎焊温度低的铜及铜合金零件

H1Ag

Cu70-5

余量

5±0.3

25±0.5

650710

  延性和导电性是铜磷银钎料中最好的一种,用于钎焊要求高的电气接头

H1Cu

P6-3

余量

6±0.5

3.5±0.5

640680

0.35

  流动性好,钎焊接头性能与Bag25CuZn钎料钎焊的相仿,可部分代替银钎料和铜磷银钎料钎焊铜和铜合金

BCu86SnP

余量

5.3±0.5

7.5±0.5

Ni0.8±0.4

  用途与H1Cu6-3相似,Ni的加入使钎料脆性增大,但流动性提高

HL206

余量

610

210

310

620660

用途与H1Cu6-3相似,但钎焊温度更低

34  各种材料组合时所适用的钎料

 

Al及其合金

BeVZr及其合金

Cu及其合金

MoNbTaW及其合金

Ni及其合金

Ti及其

合金

碳钢及

低合金钢

铸铁

工具钢

不锈钢

Al及其

合金

Al-

Sn-Zn

Zn-Al

Zn-Cd

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BeVZr及其合金

不推荐

无规定

 

 

 

 

 

 

 

 

Cu及其

合金

Sn-Zn

Zn-Cd

Zn-Al

Ag-

Ag-

Cd-

Cu-P

Sn-Pb

 

 

 

 

 

 

 

MoNbTaW及其合金

不推荐

无规定

Ag-

无规定

 

 

 

 

 

 

Ni及其

合金

不推荐

Ag-

Ag-

Au-

Cu-Zn

Ag-

Cu-

Ni-

Ag-Ni-

Au-Pb-

Cu-Mn-

 

 

 

 

 

Ti及其

合金

Al-Si

无规定

Ag-

无规定

Ag-

无规定

 

 

 

 

碳钢及

低合金钢

Al-Si

Ag-

Ag-

Sn-Pb

Au

Cu-Zn

Cd

Ag-

Cu-

Ni-

Ag-

Sn-Pb

Au-

Cu-

Ni-

Ag-

Ag-Cu-Zn

Au-Ni-

Cd-Sn-Pb

Cu

 

 

 

铸铁

不推荐

Ag-

Ag-

Sn-Pb

Au

Cu-Zn

Cd

Ag-

Cu-

Ni-

Ag-

Cu

Cu-Zn

Ni-

Ag-

Ag-

Cu-Zn

Sn-Pb

Ag-

Cu-Zn

Ni-

Sn-Pb

 

 

工具钢

不推荐

不推荐

Ag-

Cu-Zn

Ni-

不推荐

Ag-

Cu

Cu-Zn

Ni-

不推荐

Ag-

Cu

Cu-Zn

Ni-

Ag-

Cu-Zn

Ni-

Ag-

Cu

Cu-

Ni-

 

不锈钢

Al-Si

Ag-

Ag-

Cd-

Cu

Sn-Pb

Cu-Zn

Ag-

Cu-

Ni-

Ag-Ni-

Cu-Pb-

Cu-

Sn-Pb

Mn-

Ag-

Ag-Sn-Pb

Au-

Cu-

Ni-

Ag-

Cu-

Ni-

Sn-Pb

Ag-

Cu

Ni

Ag-Ni-

Au-Pb-

Cu-

Sn-Pb

Mn

Al为铝基钎料。

Cu为纯铜钎料。

Cu-Zn为铜锌钎料。

 

4.3  钎焊工艺及参数

1)接头间隙的选定

钎焊间隙是指在钎焊 焊时被焊工件表面之间的装配间隙。钎焊间隙的大小对钎焊接头的质量和性能有重要的影响。钎焊间隙太小,毛细作用减弱以至消失,钎料难以填满间隙,钎料与母材的合金化作用降低,或者产生硬脆的金属间化合物相,导致接头的力学性能下降。钎焊间隙太小,会妨碍钎料填充,尤其对于共晶型或单元素钎料影响更大,甚至难以形成钎透率高的接头。

正确选定钎焊间隙是钎焊接头设计的一项重要内容。不同类别钎料在钎焊温度正接头间隙的推荐值见表35,钎焊温度下不同母材与钎料组合的接头间隙推荐值见表36。不同材料用不同类材料钎焊时,钎焊间隙与接头抗剪强度见表37

35  不同类别钎料在钎焊温度下接头间隙的推荐值

接头间隙/mm

     

Al-Si

0.050.20

0.200.25

搭接长度小于0.63mm

搭接长度大于0.63mm

Cu-P

0.0250.13

无钎剂钎焊和无机钎剂钎焊

Ag

0.050.13

0.000.05

钎剂钎焊

气相钎焊(气体保护钎焊)

Au

0.050.13

0.000.05

钎剂钎焊

气相钎焊(气体保护钎焊)

Cu

0.000.05

气相钎焊(气体保护钎焊)

Cu-Zn

0.050.13

钎剂钎焊

Mg

0.100.25

钎剂钎焊

Ni

0.050.13

0.000.05

一般应用(钎剂/气体保护钎焊)

自由流动型,气体保护钎焊

36  钎焊温度下不同母材与钎料组合的接头间隙推荐值

母材种类

钎料系统

钎焊间隙/mm

母材种类

钎料系统

钎焊间隙/mm

铜及铜合金

Cu-P钎料

Ag-Cu钎料

Cu-Si钎料

Cu-Ce钎料

0.040.20

0.020.15

0.010.20

0.010.20

铝及铝合金

铝基钎料

0.150.25

不锈钢

铜基钎料

锰基钎料

金基钎料

钯基钎料

钴基钎料

镍基钎料

0.020.08

0.050.20

0.030.25

0.050.20

0.020.15

0.010.08

钛及钛合金

铝基钎料

Cu-P钎料

铜系钎料

Ag-Cu

银系钎料

0.050.25

0.030.05

0.030.05

0.020.10

0.030.08

高温合金

锰基钎料

金基钎料

钯基钎料

钴基钎料

镍基钎料

0.030.20

0.050.25

0.030.20

0.020.15

0.000.08

碳钢及低合金钢

铜基钎料

银基钎料

锰基钎料

镍基钎料

0.010.05

0.020.15

0.050.20

0.000.04

37  钎焊间隙与接头抗剪强度

母材

钎料

钎焊间隙/mm

抗剪强度/MPa

母材

钎料

钎焊间隙/mm

抗剪强度/MPa

碳钢及低合金钢

铜基钎料

0.0000.05

100150

不锈钢

镍基钎料

0.000.08

180250

银基钎料

0.050.15

150240

铜及

铜合金

铜基钎料

0.020.15

170190

不锈钢

铜基钎料

0.030.20

370500

银基钎料

0.050.13

160180

银基钎料

0.050.15

190230

铝及

铝合金

铝基钎料

0.100.30

60100

锰基钎料

0.040.15

300

 

(2)钎焊前的零件表面处理

钎焊工件表面覆盖物会妨碍液态钎料在母材上的铺展和填缝,钎焊前必须将其彻底清除。清理后的工件应尽量缩短存放时间,尽快完成钎焊。

1)清除油脂

清除零件表面油脂的方法主要包括有机溶剂脱脂、碱液脱脂等,零件经过脱脂后应再用清水洗净,然后予以干燥。

常用的有机溶剂有乙醇、丙酮、汽油、四氯化碳、三氯乙烯、二氯乙烷和三氯乙烷等。具体脱脂时可将零件直接放入液态的有机溶剂中进行浸洗,也可置于有机溶剂的蒸气中进行清洗。液态浸洗常以汽油为溶剂,用于小件和油污严重的情况,适合于单件和小批生产;蒸气清洗常以三氯乙烯为溶剂,用于大件和油污较轻的情况,适合于大批量生产。

在碱液中清洗脱脂是生产中常用的方法,具有过程简单、成本低及效果好的优点。缺点是溶液要求加热、用后难以再生以及对某些金属具有腐蚀作用。常用的碱液脱脂的碱液成分及用途见表38

38  碱液脱脂常用的碱液成分及用途

碱液成分/g·L-1

     

     

氢氧化钠3050,碳酸钠2030

磷酸钠5070,硅酸钠1015

溶液温度80100

浸洗时间2040min

氢氧化钠1015,碳酸钠2050

磷酸钠5070,硅酸钠510

溶液温度7090

浸洗时间130min

铜及铜合金

碳酸钠4070,磷酸钠1020

硅酸钠2030

溶液温度6070

浸洗时间35min

铝及铝合金

氢氧化钠1020,碳酸钠2530

硅酸钠35

溶液温度6070

浸洗时间35min

镍及镍合金

2)去除氧化膜

去除氧化膜的方法主要有机械去膜和化学去膜等。机械去膜是去除表面氧化物和锈蚀常用的方法,其中用锉刀、刮刀和砂布打磨,生产效率低,只适于单件生产;用金属丝刷、金属丝轮和砂轮去膜,效果较高,适于小批量生产;用喷砂或喷丸去膜效率最高,适于形状复杂或表面大的零件。机械去膜主要用于钢、铜及铜合金、镍及镍合金等材料。机械清除氧化物的同时,可使零件表面适当粗糙化,促进钎料的铺展,但也要防止表面过于粗糙。

化学去膜是以酸和碱能够溶解某些氧化物为基础的。生产中常用的有硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸及它们的混合物的水溶液和氢氧化钠的水溶液等,适于不同材料的化学去膜液见表39。化学去膜是批量生产中主要采用的方法,不但生产效率高,去除效果好,而且质量易于控制。但其工艺过程较复杂,去膜时间较长,操作不当时可能造成浸蚀。

39  常用化学去膜液的成分及用途

     

     

     

硫酸10%,缓蚀剂微量,水余量

40601020min

碳钢及低合金钢

盐酸10%,缓蚀剂微量,水余量

40601020min

碳钢及低合金钢

硫酸10%,盐酸10%,缓蚀剂微量,水余量

室温,210min

碳钢及低合金钢

硫酸(质量分数94%96%16%,盐酸(质量分数35%38%15%,硝酸(质量分数65%68%5%,水余量

10030s

不锈钢

(厚件)

硫酸6%,硝酸10%,氢氟酸50g/L,水余量

室温,10min

不锈钢(薄件)

硝酸15%,氟化钠50g/L,水余量

室温,10min

不锈钢(薄件)

氢氧化钠100g/L,水余量

204024min

铝及铝合金

氢氧化钠2035g/L,碳酸钠2030g/L,水余量

40602min

铝及铝合金

硫酸30g/L,氧化铬150g/L,水余量

5060520min

铝及铝合金

硫酸5%10%,水余量

5080

铜及铜合金

硫酸10%,硫酸亚铁10%,水余量

5080

铜及铜合金

硫酸12.5%,硫酸钠1%3%,水余量

2077

铜及铜合金

硫酸(相对密度1.871500Ml,硝酸(相对密度1.362250mL,氯化钠30g,水1000mL

2138520s

镍及镍合金

(薄层氧化膜)

盐酸(相对密度1.16500mL,氯化铜30g,水1000Ml

8260120min

镍及镍合金

(厚层氧化膜)

硝酸(相对密度1.36330mL,氢氟酸(质量分数49%52mL,水1000mL

49601590min

镍及镍合金

(厚层氧化膜)

硝酸2030mL,盐酸3040mL,水1000mL

室温,510min

钛及钛合金

硝酸80%,氯氟酸20%

室温,30s

钛及钛合金

盐酸15%,氢氟酸5%,水余量

室温,35min

钛及钛合金

3)钎焊工艺参数

钎焊操作过程是指从加热开始,到某一温度并停留,最后冷却形成接头的整个过程。在这个过程中最主要的工艺参数是钎焊温度、保温时间和加热及冷却速度。

1)钎焊温度

钎焊温度是钎焊过程中最重要的工艺参数之一。确定钎焊温度的主要依据是所选用钎料的熔点。钎焊温度应适当地高于钎料的熔点,一般定为比钎料的液相线温度高2560℃。应指出,不同的钎料需要高出钎料本身熔点的温度范围是不同的,有时甚至低于钎料本身的熔点。

对于与母材相互作用强的钎料,由于填缝过程中其成分会发生很大变化而形成了新的合金,这是钎焊温度的确定应以钎缝中形成的新合金的熔点为依据;对于结晶温度区间宽的钎料,由于在固相线温度以上已有液相存在并具有一定的流动性,因而选定的钎焊温度可以等于或低于钎料本身的液相线温度;对于接触反应钎焊所用的纯金属钎料,由于其熔点远远高于反应生成物的熔点,因而选用的钎焊温度只要高于钎料-母材二元系的共晶温度即可。

2)保温时间

一定的保温时间是钎料与母材相互扩散、形成牢固结合所必需的,但过长的保温时间会导致某些过程的过分发展而走向反面。确定保温时间的主要依据是钎料与母材相互作用的特性。当钎料与母材的相互作用具有强烈溶解、生成脆性相及引起晶间渗入等不利倾向时,应尽量缩短钎焊的保温时间;如果通过钎料和母材的相互作用能消除钎缝中脆性相或低熔组织时,应适当延长钎焊的保温时间。

确定保温时间还应考虑到焊件尺寸和钎缝间隙等因素。大而厚的焊件比小而薄的焊件的保温时间要长,以保证焊件受热均匀;大间隙的钎缝比小间隙的钎缝的保温时间要长,以保证钎料与母材充分地相互作用。

3)加热速度和冷却速度

加热速度过快会使焊件温度分布不均而产生内应力和变形,加热速度过慢又会促进母材晶粒的长大、钎料中低沸点组元的蒸发以及钎剂的分解等有害过程的发生。在保证均匀加热的前提下,应尽量缩短加热时间(提高加热速度)。对于厚大及导热性差的焊件,加热速度不宜太快;在母材活性较强、钎料含有易挥发组元以及母材与钎料、钎剂之间存在有害作用时,应尽量提高加热速度。

冷却速度过慢,可能引起被钎焊母材的晶粒长大析出强化相;加快冷却速度有利于细化钎缝组织并减小枝晶偏析,从而提高接头的强度。但冷却速度过高,可能使焊件因形成过大的内应力而产生裂纹,也可能因钎缝迅速凝固使气体来不及逸出而形成气孔。因此,具体确定加热和冷却速度时,必须结合焊件尺寸、母材种类和钎料特性等因素加以综合考虑。

 

 
 
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