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钎剂与钎料(1)
双击自动滚屏 发布者:chinaweld 发布时间:11/17/2006 阅读:24098

 

(一)

 

  

钎焊技术是采用比母材熔点低的材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但低于母材熔化的温度(使母材仍保持为固态),利用液态钎料的润湿作用填充接头间隙,与母材相互扩散实现被焊工件连接的一种方法。与熔焊相比,钎焊的优点是加热温度低、工件变形小、接头平整美观、可连接不同的材料、生产效率高等;缺点是钎焊接头强度低、接头装配要求高,应保证严格的装配间隙。

 

1 钎焊方法的分类

钎焊接头的质量与所选用的钎焊方法、钎焊材料(钎剂、钎料等)和工艺参数等有关。按照不同的特征和标准,钎焊方法有以下几种分类方法。

①按照所采用钎料的熔点   可分为软钎焊和硬钎焊,钎料熔点低于450时称为软钎焊,高于450时称为硬钎焊。

②按照钎焊温度的高低   可分为高温钎焊、中温钎焊和低温钎焊,温度的划分是相对于母材熔点而言。例如,对钢件来说,加热温度高于800称为高温钎焊,550800℃之间称为中温钎焊,加热温度低于550称为低温钎焊;但对于铝合金来说,加热温度高于450称为高温钎焊,300450℃之间称为中温钎焊,加热温度低于300称为低温钎焊。

③按照热源种类和加热方法的不同   可以分为火焰钎焊、炉中钎焊、感应钎焊、电阻钎焊、浸渍钎焊、气相钎焊、烙铁钎焊及超声波钎焊等。

④按照去除母材表面氧化膜的方式   可以分为钎剂钎焊、无钎剂钎焊、自钎剂钎焊、气体保护钎焊及真空钎焊等。

⑤按照接头形成的特点   可分为毛细钎焊和非毛细钎焊。液态钎料依靠毛细作用填入钎缝的情况称为毛细钎焊;毛细作用在钎焊接头形成过程中不起主要作用的称为非毛细钎焊。接触反应钎焊和扩散钎焊是最典型的非毛细钎焊过程。

⑥按照被连接的母材或钎料的不同   可分为铝钎焊、不锈钢钎焊、钛合金钎焊、高温合金钎焊、陶瓷钎焊、复合材料钎焊,以及银钎焊、铜钎焊等。

常用的钎焊方法分类、原理及应用见表1

1  常用钎焊方法分类、原理及应用

钎焊方法

   

   

   

烙铁钎焊

外热式烙铁

使用外热源(如煤气、气体火焰等)加热

  适用于以软钎料钎焊不大的焊件,广泛应用于无线电、仪表等工业部门

电烙铁

普通电烙铁

靠自身恒定作用的热源保持烙铁头一定温度

带陶瓷加热器

可调温度

弧焊烙铁

烙铁头部装有碳头,利用电弧热熔化钎料

超声波烙铁

  在电加热烙铁头上再加上超声波振动,靠空化作用破坏金属表面氧化膜

  适用于铝、铝合金(含Mg多的除外)、不锈钢、钴、锗、硅等钎焊

火焰钎焊

氧乙炔焰

  用可燃气体与氧气(或压缩空气)混合燃烧的火焰来进行加热的钎焊,火焰钎焊可分为火焰硬钎焊和火焰软钎焊

主要用于钎焊钢和铜

  压缩空气雾化汽油火焰或空气液化石油火焰或煤气等

  适用于铝合金的硬钎焊

炉中钎焊

空气炉中钎焊

  把装配好的焊件放入一般工业电炉中加热至钎焊温度完成钎焊

  多用于钎焊铝、铜、铁及其合金

保护气氛炉中钎焊

还原性气氛

  加有钎料的焊件在还原性气氛或惰性气氛的电炉中加热进行钎焊

  适用于钎焊碳素钢、合金钢、硬质合金、高温合金等

惰性气氛

  真空炉中钎焊

热壁型

  使用真空钎焊容器,将装配好钎料的焊件放入容器内,容器放入非真空炉中加热至钎焊温度,然后容器在空气中冷却

  钎焊含有CrTiAl等元素的合金钢、钛合金、铝合金及难熔合金

冷壁型

  加热炉与钎焊室合为一体,炉壁作成水冷套,内置热反射屏,防止热向外辐射,提高热效率,炉盖密封。焊件钎焊后随炉冷却

感应钎焊

高频(150700kHz

  焊件钎焊处的加热是依靠在交变磁场中产生感应电流的电阻热来实现

  广泛用于钎焊钢、铜及铜合金、高温合金等的具有对称形状的焊件

中频(110kHz

工频(很少直接用于钎焊)

浸渍钎焊

  盐浴浸渍钎焊

外热式

  多为氯盐的混合物作盐浴,焊件加热和保护靠盐浴来实现。外热式由槽外部电阻丝加热;内热式靠电流通过盐浴产生的电阻热来加热自身和进行钎焊。当钎焊铝及铝合金时应使用钎剂作盐浴

  适用于以铜基钎料和银基钎料钎焊钢、铜及其合金、合金钢及高温合金。还可钎焊铝及其合金

内热式

  熔化钎料中浸渍钎焊(金属浴)

  将经过表面清洗,并装配好的钎焊进行钎剂处理,再放入熔化钎料中,钎料把钎焊处加热到钎焊温度实现钎焊

  主要用于以软钎料钎焊铜、铜合金及钢。对于钎缝多而复杂的产品(如蜂窝式换热器、电机电枢等)用此法优越、效率高

电阻钎焊

  直接加热式

  电极压紧两个零件的钎焊处,电流通过钎焊面形成回路,靠通电中钎焊面产生的电阻热加热到钎焊温度实现钎焊

  主要用于钎焊刀具、电机的定子线圈、导线端头以及各种电子元器件的触点等

  间接加热式

  电流或只通过一个零件,或根本不通过焊件。前者钎料熔化和另一零件加热是依靠通电加热的零件向它导热来实现。后者电流是通过并加热一个较大的石墨板或耐热合金板,焊件放置在此板上,全部依靠导热来实现,对焊件仍需压紧

特种钎焊

红外线

钎焊

红外线钎焊炉

  用红外线灯泡的辐射热对钎焊件加热钎焊

  适于钎焊电子元器件及玻璃绝缘子等

小型红外线聚光灯

  连接磁线存储器、挠性电缆等

  氙弧灯光束钎焊

  用特殊的反光镜将氙弧灯发出的强热光线聚在一起,得到高能量密度的光束作为热源

  适于钎焊半导体、集成电路底板、大规模集成电路、电平表、磁头、晶体振子等小型器件以及其他微型件高密度的插装端子

特种钎焊

  激光钎焊

  利用原子受激辐射的原理使物质受激面产生波长均一、方向一致以及强度非常高的光束,聚焦到105W/cm2以上的高功率密度的十分微小的焦点,把光能转换为热能实现钎焊

  适用于钎焊微电子元器件、无线电、电信器材以及精密仪表等零部件

  气相钎焊

  利用高沸点的氟系列碳氢化合物饱和蒸气的冷凝汽化潜热来实现钎焊

  往印刷电路板上钎焊绕接用的线柱,往陶瓷基片上钎焊陶瓷片或芯片基座外部引线等

  脉冲加热

钎焊

  平行间隙钎焊法

  利用电阻热原理进行软钎焊的方法,以脉冲的方式在短时间内(几毫秒~1s)供给钎焊所需热量

  往印刷电路板上装集成电路块及晶体管等元件

  再流钎焊法

  通过脉冲电流用间接加热的方法在被焊的材料上涂一层钎料或在材料间放入加工成适当形状的钎料,并在其熔化瞬间同时加压完成钎焊

  在印刷电路上装集成电路块、二极管、片状电容等元器件,以及挠性电缆的多点同时钎焊等

  热压头式再流钎焊法

  采用了热压头方式同时吸收了脉冲加热法的优点来实现钎焊

  适于将大型的大规模集成电路或漆包线等钎焊到各种基板上

  波峰式钎焊法

  钎焊时,印刷电路板背面的铜箔面在钎料的波峰上移动,实现钎焊

  作为印刷电路板批量生产钎焊方法

  平面静止式钎焊法

  钎焊时,使印刷电路板沿水平方向移动而同时使钎料槽或印刷电路板作垂直运动来完成钎焊

2 钎剂的分类及特点

钎焊熔剂(钎剂)是钎焊过程中用的熔剂,与钎料配合使用,是保证钎焊过程顺利进行和获得致密接头不可缺少的。钎剂的作用是清除熔融钎料和母材表面的氧化物,保护钎料及母材表面不被继续氧化,改善钎料对母材的润湿性能,促进界面活化,使其能顺利地实现钎焊过程。钎剂与钎料的合理选用对钎焊接头的质量起关键作用。

2.1  对钎剂的基本要求

a、钎剂的熔点和最低活性温度比钎料低,在活性温度范围内有足够的流动性。在钎料熔化之前钎剂就应熔化并开始起作用,去除钎缝间隙和钎料表面的氧化膜,为液态钎料的铺展润湿创造条件。

b、应具有良好的热稳定性,使钎剂在加热过程中保持其成分和作用稳定不变。一般说来钎剂应具有不小于100的热稳定温度范围。

c、能很好地溶解或破坏被钎焊金属和钎料表面的氧化膜。钎剂中各组分的汽化(蒸发)温度比钎焊温度高,以避免钎剂挥发而丧失作用。

d、在钎焊温度范围内钎剂应黏度小、流动性好,能很好地润湿钎焊金属、减少液态钎料的界面张力。

e、熔融钎剂及清除氧化膜后的生成物密度应较小,有利于上浮,呈薄膜层均匀覆盖在钎焊金属表面,有效地隔绝空气,促进钎料润湿和铺展,不致滞留在钎缝中形成夹渣。

f、熔融钎剂残渣不应对钎焊金属和钎缝有强烈的腐蚀作用,钎剂挥发物的毒性小。

2.2  钎剂的分类

钎剂的组成物质主要取决于所要清除氧化物的物理化学性质。构成钎剂的组成物质可以是单一组元(如硼砂、氯化锌等),也可以是多组元系统。多组元系统通常由基体组元、去膜组元和活性组元组成。

钎剂的分类与钎料分类相适应,通常分为软钎剂、硬钎剂、铝用钎剂等,分别适用于不同的场合。各种钎焊熔剂和气体钎剂的分类见表2

2  各种钎焊熔剂和气体钎剂的分类

钎剂大类

钎剂小类

物质分类

     

软钎剂

无机软钎剂

(腐蚀性钎剂)

无机酸

盐酸、氢氟酸、磷酸

无机盐

氯化锌、氯化铵、氯化锌-氯化铵

有机软钎剂

(弱腐蚀和无腐蚀)

弱有机酸

乳酸、硬脂酸、水杨酸、油酸

有机胺盐

盐酸苯胺、磷酸苯胺、盐酸肼、盐酸二乙胺

胺和酰胺类

尿素、乙二胺、乙酰胺、二乙胺、三乙醇胺

天然树脂

松香、活化松香

硬钎剂

硼砂或硼砂基

硼酸或硼酐基

硼砂-硼酸基

氟盐基

铝用钎剂

铝用软钎剂

铝用有机软钎剂(QJ204

铝用反应钎剂(QJ203

铝用硬钎剂

氯化物

氧化物-氟化物

氟化物

气体钎剂

炉中钎焊用气体钎剂

活性气体

氯化氢、氟化氢、三氟化硼

低沸点液态化合物

三氯化硼、三氯化磷

低升华固态化合物

氟化铵、氟硼酸铵、氟硼酸钾

火焰钎焊用气体钎剂

(硼有机化合物蒸气)

硼酸甲酯蒸气

硼甲醚酯蒸气

1)软钎剂

软钎剂是指在450以下钎焊用的钎剂,由成膜物质、活化物质、助剂、稀释剂和溶剂等组成,可分为无机软钎剂和有机软钎剂两类。

无机软钎剂具有很高的化学活性,去除氧化物的能力很强,热稳定性好,能促进液态钎料对钎焊金属的润湿,保证钎焊质量。这类钎剂适应钎焊温度范围较宽,但其残渣有强烈的腐蚀作用,故又称为腐蚀性软钎料,钎焊后必须清除干净。无机软钎剂可用于不锈钢、耐热钢、镍基合金等。有机软钎剂有水溶性和天然树脂(松香)之分,对母材几乎没有腐蚀性,故称非腐蚀性软钎剂。常用软钎剂的成分和性能见表3

2)硬钎剂

硬钎剂是指在450以上钎焊用的钎剂。黑色金属常用的硬钎剂的主要组分是硼砂、硼酸及其混合物。为了得到合适的熔点和增强去除氧化物的能力,可以添加各种碱金属或碱土金属的氟化物、氟硼酸盐等。

3  常用软钎剂的成分和性能

钎剂名称

(或型号)

化学成分/%

钎焊温度

/

        

无机盐

软钎剂

氯化锌溶液

FS312A

ZnCL2 40,H2O 60

290350

  ZnCl2去除氧化膜的作用在于形成络合酸而溶解氧化物,氯化铵为活化剂,可提高钎焊性能,但去除氧化膜的能力有限,故主要是锡铅钎料焊钢、铜及铜合金时使用

氯化锌-氯化铵溶液(FS311A)

ZnCL2 40,H2O 55,

NH4ClO 5

180320

钎剂膏

ZnCL2 20,凡士林75,

NH4ClO 15

180320

氯化锌盐酸溶液FS322A

ZnCL2 25,H2O 50,

HClO 25

180320

  有较强的去除氧化物能力。当锡铅钎料钎焊铬钢、不锈钢、镍铬合金时应选用这类钎剂或ZnCl2-NH4Cl-HCl溶液钎剂

205

ZnCL2 50,H2O 5,

NH4ClO 15,CdCl2 30

250400

  是在ZnCl2-NH4Cl钎剂基上加入CdCL2NaF而成,可提高钎剂的熔点,配合镉基、锌基钎料钎焊铝青铜、铝黄铜等

无机酸

软钎剂

磷酸

FS321

H3PO4 4060

6040

  无机酸钎剂有磷酸、盐酸和氢氟酸等,通常以水溶液或酒精溶液形式使用,也可与凡士林调成膏状使用

  磷酸使用起来方便、安全,具有较强的去除氧化物的能力,钎焊铝青铜、不锈钢等合金时最为有效,也是最常用的无机酸软钎剂。盐酸、氢氟酸,能强烈腐蚀金属,析出有害气体,故很少单独使用,一般仅作钎剂的添加成分

水溶性

有机软

钎剂

FS213

  乳酸15,85(活性

温度180280)

  盐酸肼5,95(

性温度150330)

  水溶性有机软钎剂的组成物质包括有机酸(如乳酸、水杨酸、柠檬酸等),有机胺和酰胺类(如乙二胺、乙酰胺等)、胺基盐酸盐(盐酸乙二胺等),醇类(如乙二醇、丙三醇)和水溶性树脂及其他一些附加成分等

  有机酸和有机胺盐类有机软钎剂有较强的去除氧化物的能力,热稳定性尚好,残渣有一定的腐蚀性,属弱腐蚀性钎剂,主要用于电气零件的钎焊

松香类

有机钎剂

松香

FS111B

FS111A

松香100,松香25,

酒精75

150300

  松香是一种天然树脂,能溶于酒精、甘油、丙酮苯等而不溶于水,在温度高于150,能溶解银、铜、锡的氧化物,适用于铜、镉、锡、银的钎焊

FS113A

松香30,水杨酸2.8,三乙醇胺1.4,酒精余量

150300

  适用于铜及铜合金的焊接

RJ12

松香30,氯化锌3,氯化氨1,酒精66

290360

  适用于铜、铜合金、镀锌铁及镍等的钎焊

FS112A

松香24,三乙醇氨2,

盐酸二乙胺4,酒精70

200350

硼砂(Na2B4O7·10H2O)是单斜类白色透明晶体,易溶于水,加热到200以上结晶水可全部蒸发。硼砂应在脱水后使用。硼砂中的硼酐与金属氧化物作用形成易熔的硼酸盐,并进一步分解形成偏硼酸钠与硼酸盐形成熔点更低的混合物,而达到去除氧化物的目的,故可用作钎剂。

常用硬钎剂的成分、特点及用途见表4。其中FB102钎剂是应用最广泛的通用钎剂;FB103钎剂的钎焊温度最低,特别适用于银铜锌镉钎料;FB104钎剂不含KBF4,钎剂不易挥发,在加热速度较慢情况下仍可保持较长时间的活性。

4  常用硬钎剂的成分、特点及用途

/ %

熔点

/

钎焊温度

/

       

YJ-1

硼砂100

741

8501150

  现有硬钎剂主要是以硼砂、硼酸以及它们的混合物作基体,为了得到合适的熔点,增强去除氧化物的能力,而由添加的各种碱金属或碱土金属的氟化物、氟硼酸盐等组成,硼砂或硼砂与硼酸的混合物主要用于铜基钎料钎焊铜及铜合金、碳素钢等

YJ-2

硼砂25,硼酸75

766

YJ-6

硼砂15,硼酸80,CuF2 5

YJ-7

硼砂50,硼酸35,KF15

650850

QJ101

H3BO3     3031

KBF4       6871

500

550850

  银基钎料钎焊铜及铜合金、合金钢、不锈钢和高温合金等的钎剂,能有效地清除各种氧化物,促进钎料漫流,但易吸潮。钎焊后用质量分数为15%的柠檬酸水溶液刷洗钎焊的接头处,以防止残余钎剂的腐蚀

QJ102

KF(脱水)   4044

B2O3(硼干)  3337

KBF4       2125

550

600850

QJ103

KBF495

K2CO35

530

550750

QJ104

Na2B4O7    4951

Na2BO3      3436

KF         1416

650

650850

  银基钎料炉中钎焊铜及铜合金、钢和不锈钢等,能有效地清除各种金属的氧化物,促进钎料漫流,易吸潮

201

(前苏联)

H3BO3  80

Na2B4O7  14.5 CaF2 5.5

8501150

  铜基钎料钎焊不锈钢、合金钢、高温合金等

284

(前苏联)

KF(脱水) 35

KBF4 42  B2O3 23

500850

  银基钎料钎焊铜及铜合金、合金钢、不锈金刚和高温合金等

FB101

硼酸30,氟硼酸钾70

550850

银钎料钎剂

FB102

无水氟化钾42,氟硼酸钾25,

硼酐35

600850

  应用最广的银钎料钎剂

FB103

氟硼酸钾>95,碳酸钾<5

550750

  用于银铜锌镉钎料

FB104

硼砂50,硼酸35 ,氟化钾15

650850

  银基钎料炉中钎焊

硼砂和硼酸的混合物是应用很广泛的钎剂,但它们的活性温度很高,均在800以上,因此也只适合于800以上的钎焊,一般只能配合铜基钎料使用。去除氧化物的能力不强,不能去除CrSiAlTi等的氧化物,故不能用于钎焊含这些元素的合金钢、不锈钢和高温合金等。这类残渣呈玻璃硬壳状,不溶于水,虽腐蚀性不大,但清除困难。

3)铝用钎剂

铝表面的氧化膜致密、稳定。钎焊铝及铝合金时必须专门的铝用钎剂。铝合金用钎剂按其使用温度分为铝用软钎剂和铝用硬钎剂两类。铝用软钎剂又分为有机钎剂和反应钎剂,其成分、特点及用途见表5。铝用硬钎剂的基本组成是碱金属及碱土金属的氯化物,其成分、特点及用途见表6

5  常用的铝用软钎剂成分、特点及用途

牌号

名称

化学成分/%

熔点

/

钎焊温度

/

有机软钎剂

QJ204

FS212-

BAL

三乙醇胺82.5

氟硼酸胺5

氟硼酸镉10

氟硼酸锌2.5

180275

  铝用有机钎剂是以三乙醇胺作溶剂加入几种氟硼酸盐,可在180270温度下破坏Al2O3膜,残渣对焊件有一定的腐蚀性,主要用于钎焊铝及铝合金,也可用于钎焊铝青铜和铝黄铜

FS212-

BAL

三乙醇胺83

氟硼酸10

氟硼酸镉7

1060X

三乙醇胺62

乙醇 20

Zn(BF4)28

Sn(BF4) 5

NH4BF4 5

250

1160U

三乙醇胺37

松香 30

Zn(BF4)210

Sn(BF4) 8

NH4BF4 15

250

反应软钎剂

FS311-

BAL

ZnCl2 90

NaF 2

NH4Cl 8

300400

反应钎剂主要组成为ZnSn等重金属氯化物。为提高活性,添加了少量锂、钠、钾的卤化物。一般都含NH4ClNH4Br以改善润湿性及降低熔点

当温度大于270时能有效地破坏Al2O3膜,其作用是重金属氯盐渗过氧化铝膜裂缝并发生反应而破坏氧化铝与铝的结合。极易吸潮而失去活性,应密封保存。主要用于钎焊铝及铝合金,也可用于铜及铜合金、钢件等

QJ203

铝电缆钎焊用钎剂

ZnCl2 5358

SnCl2 2730

NH4Br 1316

NaF 1.72.3

160

270380

φ220A

(前苏联)

ZnCl2 90

NH4Cl 8

KF 1.2

LiF 0.6

NaF 0.2

320450

φ134

KCl 35

LiCl 30

ZnF2 10

CdCl2 15

ZnCl2 10

390

6  常用的铝用硬钎剂成分、特点及用途

牌号

名称

化学成分/%

熔点

/

钎焊

温度℃

QJ201

铝钎焊

钎剂

LiCl 2435

KCl 4751

ZnCl2 610

NaF 911

420

450620

极易吸潮,能有效地去除Al2O3膜,促进钎料在铝合金上漫流。活性极强,适用于在450620℃温度范围火焰钎焊铝及铝合金,也可用于某些炉中钎焊,是一种应用较广的铝钎剂,工件须预热至550左右

QJ202

铝钎剂

LiCl 4044

KCl 2630

ZnCl2 1924

NaF 57

350

420620

极易吸潮,活性强,能有效地去除Al2O3膜,可用于火焰钎焊铝及铝合金,工件须预热至450左右

QJ206

高温铝

钎剂

LiCl 3126

KCl 3133

ZnCl 79

SrCl2 25

LiF 10

540

550620

高温铝钎焊钎剂,极易吸潮,活性强,适用于火焰或炉中钎焊铝及铝合金,工件须预热至550左右

QJ207

高温铝

钎剂

KCl 43.547.5

CaF2 1.52.5

NaCl 1822

LiF 2.54.0

LiCl 2529.5

ZnCl 1.52.5

550

560620

  Al-Si共晶类型钎料相配,可用于火焰或炉中钎焊纯铝、LF21LD2等,能取得较好效果。极易吸潮,耐腐蚀性比QJ201好,黏度小,湿润性强,能有效地破坏Al2O3膜,焊缝光滑

Y-1

高温铝

钎剂

LiCl 1820

KCl 4550

NaCl 1012

ZnCl 79

NaF 810

AlF3 35

PbCl3 11.5

580590

  氟化物-氯化物型高温铝钎剂。去膜能力极强,保持活性时间长,适用于氧-乙炔火焰钎焊。可顺利地钎焊工业纯铝、LF21LF1LD2ZL12等,也可钎焊LY11LF2等较难焊的铝合金,若用煤气火焰钎焊,效果更好

No.17

(YT17)

LiCl 41,KCl 51

KF·AlF3 8

500560

  适用于浸沾钎焊

LiCl 34,KCl 44

NaCl 12,

KF·AlF3 10

550620

QF

氟化物共晶钎剂

KF 42,AlF3 58

(共晶)

562

570

  具有“无腐蚀”的特点,纯共晶(KF-AlF3)钎剂可用于普通炉中钎焊,火焰钎焊纯铝或LF21防锈铝

氟化物

钎剂

KF 39,AlF3 56

ZnF2 0.3

KCl 14.7

540

  是我国近年来新研制的钎焊铝用钎剂,活性期为30s,耐腐蚀性好。可为粉状,也可调成糊状,配合钎料400适用于手工、炉中钎焊

129A

LiCl-NaCl-KCl-

ZnCl2-CdCl2-LiF

550

  可用于LY12LF2铝合金火焰钎焊

171B

LiCl-NaCl-KCl-

TiCl-LiF

490

注:1、钎焊时,焊前应将工件钎焊部分洗刷干净,工件还应预热。

2、钎剂不宜沾得过多,一般薄薄一层即可,焊缝宜一次钎焊完。

3、钎焊后接头必须用热水反复冲洗或煮沸,并在5080的质量分数为2%的酪酐(Cr2O3)溶液中保持15min,再用冷水冲洗,以免发生腐蚀。

 

4)气体钎剂

气体钎剂是一种特殊类型的钎剂,按钎焊方法可分为炉中钎焊用气体钎剂和火焰钎焊用气体钎剂。这类钎剂最大的优点是钎焊后没有钎剂残渣,钎焊接头不需清洗。但这类钎剂及其反应物大多有一定的毒性,使用时应采取相应的安全措施。常用气体钎剂的种类和用途见表7

7  常用气体钎剂的种类和用途

 

适用方法

钎焊温度/

     

三氟化硼

三氯化硼

三氯化磷

硼酸甲酯

炉中钎焊

炉中钎焊

炉中钎焊

火焰钎焊

10501150

3001000

3001000

900

  不锈钢、耐热合金

  铜及铜合金、铝及铝合金、碳钢及不锈钢

  铜及铜合金、铝及铝合金、碳钢及不锈钢

碳钢、铜及铜合金

在炉中钎焊中可用作钎剂的气体主要是气态的无机卤化物,包括氯化氢、氟化氢、三氟化硼、三氯化硼和三氯化磷等气体。氯化氢和氟化氢对母材有强烈的腐蚀性,一般不单独使用,只在惰性气体保护钎焊中添加少量来提高去膜能力。

三氟化硼是最常用的炉中钎焊用气体钎剂,特点是对母材的腐蚀作用小。去膜能力强,能保证钎料有较好的润湿性,可用于钎焊不锈钢和耐热合金。但去膜后生成的产物熔点较高,只适合于高温钎焊(10501150℃)。三氟化硼可以由放在钎焊容器中的氟硼酸钾在800900℃完全分解产生,并添加在惰性气体中使用,其体积分数应控制在0.001%0.1%的范围内。

三氯化硼和三氯化磷气体对氧化物有更强的活性,且反应生成的产物熔点较低或易挥发,可在包括高温和中温的较宽温度范围(3001000℃)进行碳钢及不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金的钎焊。该气体钎剂也应添加到惰性气体中使用,并使体积分数控制在0.001%0.1%的范围内。

火焰钎焊时,可采用硼有机化合物的蒸气作为气体钎剂,如硼酸甲酯蒸气等。该蒸气在燃气中供给,并在火焰中与氧反应生成硼酐,从而起到钎剂作用,可在高于900的 的钎焊碳钢、铜及铜合金等。

2.3  钎剂的型号与牌号

1)钎剂型号

硬钎焊用钎剂型号由字母“FB”和根据钎剂的主要组分划分的四种代号“1234及钎剂顺序号表示;型号尾部分别用大写字母S(粉末状、粒状)、P(膏状)、L(液态)表示钎剂的形态。钎剂主要化学组分的分类见表8.8

8  钎剂主要化学组分的分类

钎剂主要组

分分类代号

钎剂主要组分

钎焊温度/

钎剂主要组

分分类代号

钎剂主要组分

钎焊温度/

1

2

硼酸+硼砂+氟化物≥90%

卤化物≥80%

550850

450620

3

4

硼砂+硼酸≥90%硼酸三甲酯≥60%

8001150

450

 

钎剂型号举例:

2)钎剂牌号

钎剂牌号前加字母“QJ”表示钎焊熔剂;牌号第一位数字表示钎剂的用途,其中,1为银焊料钎焊用,2为钎焊铝及铝合金用;牌号第二、第三位数字表示同一类型钎剂的不同牌号。

钎剂牌号举例:

钎剂的品种很多,应根据钎焊温度及钎焊工艺要求合理选用。常用钎焊熔剂的牌号及用途见表9。常用硬钎剂的牌号、成分及用途见表10

9  常用钎焊粉剂的牌号及用途

 

   

       

QJ101

QJ102

QJ103

QJ104

QJ201

QJ203

QJ207

银钎焊熔剂

银钎焊熔剂

特制银钎焊熔剂

银钎焊熔剂

铝钎焊熔剂

铝电缆钎焊熔剂

高温铝钎焊熔剂

  550850范围钎焊各种铜及铜合金、钢及不锈钢等

  600850范围钎焊各种铜及铜合金、钢及不锈钢等,活性极强

  550750范围钎焊各种铜及铜合金、钢及不锈钢等

  650850范围钎焊各种铜及铜合金、钢及不锈钢等

  450620范围钎焊铝及铝合金,活性极强

  270380范围钎焊铝及铝合金、铜及铜合金、钢等

  560620范围钎焊铝及铝合金

10  常用钎焊熔剂的牌号及用途

    / %

钎焊温度

/

   

YJ1

YJ2

硼砂100

硼砂25,硼酸75

8001150

8501150

  铜基钎料钎焊碳钢、铜、铸铁、硬质合金等

YJ6

  硼砂15,硼酸80,氟化钙5

8501150

  铜基钎料钎焊不锈钢和高温合金

YJ7

  硼砂50,硼酸35,氟化钾15

650850

  用银基钎料钎焊钢、铜合金、不锈钢和高温合金

YJ8

  硼砂50,硼酸10,氟化钾40

800

  用铜基钎料钎焊硬质合金

YJ11

  硼砂95,过锰酸钾5

800

铜锌钎料钎焊铸铁

QJ-101

QJ-102

  硼酐30,氟硼酸钾70

氟化钾42,硼酐35,氟硼酸钾23

550850

650850

银基钎料钎焊铜合金、钢、不锈钢和高温合金

QJ-103

  氟硼酸钾>95

550750

银铜锌镉钎料钎焊

301

200

硼砂30,硼酸70,硼酐66±2,脱水硼砂19±2,氟化钙15±1

8501150

  YJ1YJ2

201

 硼酐77±2,脱水硼砂12±1,氟化钙10±0.5

8501150

铜基钎料或镍基钎料钎焊不锈钢和高温合金

105

  氯化镉2931,氯化锂2426,氯化钾2426,氯化锌1316,氯化铵4.55.5

450600

钎焊铜和铜合金

铸铁钎剂

  硼酸4045,碳酸锂1118,碳酸钠2427,氟化钠+氯化钠1020

  (NaFNaCl=2773)

650750

  活性温度低,适于银基钎料和低熔点铜基钎料钎焊和修补铸铁

 

 
 
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