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安徽江淮摩丁空调企业标准

钎焊使用工艺规范

1 范围
本标准要求了钎焊通用技术、工艺规范要求、试验方法及检验规则。
本标准适适用于空调器产品制冷系统钎焊，其它产品可参考实施。
本标准替换了原《钎焊使用工艺规范》。
2 引用标准
下列标准所包含条文，经过在本标准中引用而组成为本标准条文。本标准出版时，所表示版本均为有效。全部标准全部会被修订，使用本标准各方应探讨使用下列标准最新版本可能性。
GB/T8619-1988 钎缝强度试验方法
QJ/MK01.003 逐批检验计数抽样程序及抽样表 进货检验
QJ/MK02.001 房间空气调整器
QJ/MK05.002 热交换器
QJ/MK05.004 连接管和配管用铜管
QJ/MK05.005 热交换器用铜管
QJ/MK05.006 毛细管用铜管
QJ/MK05.009 钎料技术条件
QJ/MK05.072 气体助焊剂
3 钎焊用材料技术要求
3.1 配管用铜管应符合QJ/MK05.004要求。
3.2 热交换器用铜管应符合QJ/MK05.005要求。
3.3 毛细管用铜管应符合QJ/MK05.006要求。
3.4 钎焊用焊料应符合QJ/MK05.009要求。
3.5 钎焊用助焊剂应符合QJ/MK05.072要求。
4 钎焊工艺说明
钎焊是三大焊接方法(熔焊、压焊、钎焊)中一个。
钎焊是采取比焊件金属熔点低金属作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料、低于焊件熔化温度，利用液态钎料润湿焊件金属，填充接头间隙并和母材金属相互扩散实现连接焊件一个方法。按其所用热源不一样，钎焊可分为：火焰钎焊、感应钎焊、烙铁钎焊、电阻钎焊及炉中钎焊等。
空调制冷系统中钎焊采取火焰钎焊方法，其通用性大、工艺过程较为简单，但火焰钎焊手工操作加热温度和时间难以把握，所以要求操作人员含有熟练操作技巧。
4.1 钎焊原理
钎焊是利用液态钎料填满钎焊金属结合面间隙而形成牢靠接头焊接方法。其工艺过程必需含有两个基础条件。
4.1.1 液态钎料能润湿钎焊金属并能致密填满全部间隙；
4.1.2 液态钎料和钎焊金属进行必需物理、化学反应达成良好金属间结合。
4.2 液态钎料填缝原理
钎焊时，液态钎料是靠毛细作用在钎缝间流动，这种液态钎料对母材金属浸润和附着能力称之为润湿性。
液态钎料对钎焊金属润湿性越好，则毛细作用越强，所以填缝会更充足。影响钎料润湿性原因有以下多个方面：
4.2.1 钎料和焊件金属成份影响
通常来说，假如液态钎料能和焊件金属相互融解形成化合物，则钎料能很好润湿焊件金属，反之，则润湿性较差。
4.2.2 钎焊温度影响
钎焊温度升高有利于提升钎料对焊件金属润湿性，但温度过高，钎料润湿性太好，不仅会造成钎料流失，而且还会因过火而产生溶蚀现象。
4.2.3 焊件金属表面清洁度
金属表面氧化物及油污等杂质会阻碍钎料和焊件金属接触，使液态钎料聚成球状而极难铺展,所以钎焊时必需确保焊件金属接头处表面清洁。
4.2.4 焊件金属表面粗糙度
通常钎料在粗糙表面润湿性比光滑面好。这是因为纵横交错纹路对液态钎料起到特殊毛细作用。
4.3 钎料和焊件金属相互作用
钎料和焊件金属相互作用包含两部分：
4.3.1 焊件金属溶解于液态钎料中；
4.3.2 液态钎料向焊件金属中扩散。
4.4 气体火焰钎焊操作技术
所谓气体火焰钎焊是利用可燃气体和氧气混合燃烧火焰进行加热一个钎焊方法。通常情况下，气体火焰钎焊操作步骤以下图所表示。
接 头 安 装
检 验
焊 前 清 理

检 验

充 氮 保 护

火 焰 调 节

加 热

图1 100Hz～10k Hz à图汉字字Alt+T

加入钎料钎剂

保 温

焊 后 处 理

焊接检验

异 常 处 理

结 束

NO

OK
NO
OK
NO
OK

5 钎焊设备
钎焊关键设备有：
5.1 半园管自动火焰钎焊生产线；
5.2 焊炬（射吸式）；
5.3 焊嘴；
5.4 氧气瓶、液化石油气（LPG）瓶；
5.5 回火预防器；
5.6 气体助焊剂发生器；
5.7 减压阀及其它辅助装置。
6 钎焊接头设计
6.1 配管连接接头形式，宜采取套接。钎焊套接深度以下表：
表1 钎焊套接深度
铜管规格 (mm)
φ6
φ7
φ8
φ9.53
φ12.7
φ16
φ19~22
铜管套接深度(mm)
6~8
6~8
6~8
8~10
10
10~15
10~15
6.2 铜管钎焊装配间隙：单边间隙为0.05～0.15mm。
6.3 铜管端口加工类型有：扩口、缩口、镦口、打定位点等。
7 钎焊工艺规范
7.1 配管钎焊工艺规范
7.1.1 钎焊前准备
钎焊前应做好以下（但不限于）准备工作：
7.1.1.1 检验焊炬、氧气减压阀、氮气减压阀、液化石油气减压阀、压力表是否完好，安装位置是否妥当。检验胶管有否破裂，施焊场地周围是否有易燃、易爆等危险品；
7.1.1.2 操作人员应按工艺要求准备好所需工装夹具、焊炬、钎料等；
7.1.1.3 检验焊接件内、外表面清洁度；
7.1.1.4 将待焊零部件合理定置摆放；
7.1.1.5 钎料应洁净、干燥。
7.1.1.6 依据不一样管径铜管，准备好焊枪、焊嘴。
7.1.2 钎焊工艺参数
钎焊规范参考表2、表3及表4进行选择。

表2
焊接材料
钎 料
钎 剂
焊嘴号数
紫铜和紫铜
BCu93P Φ2.5~3mm
气体助焊剂
见表4
黄铜和紫铜
Bcu91Ag Φ2.5~3mm
固态焊剂QJ101-103及气体助焊剂
见表4
表3
供气压力Mpa
充N2流量L/min
充N2压力MPa
焊接温度℃
火 焰 种 类
O2
LPG
≤Φ10mm
＞Φ10mm
预充式
边充边焊式
0.8～1.0
0.08～0.12
＞4
＞6
＞0.02
＞0.05
800～900
中性或弱还原焰，禁用氧化焰
0.8～1.0
0.08～0.12
＞4
＞6
＞0.02
＞0.05
800～900
中性或弱氧化焰
表4
乙炔焊嘴
1#
2#

3#
梅花焊嘴
1#
2#
3#
4#
适焊管径
<φ6
φ6～φ12.7
φ12.7～φ16
φ19～φ25
7.2 热交换器半圆管钎焊
7.2.1 钎焊前准备
钎焊前应做好以下（但不限于）准备工作：
a) 检验半圆管自动火焰钎焊生产线各部分是否完好，运转是否正常；
b) 检验电源、氧气、氮气、液化、石油气、冷却水（假如有）、气体助焊剂等是否符合使用要求；
c) 辅助工装准备，产品参数设定；
d) 焊接件内、外表面要清洁。
7.2.2 钎焊工艺参数
钎焊规范参考表4、表5及表6。
表5
焊接材料
钎料
钎剂
供气流量L/Min
O2
LPG
O2 ：LPG
紫铜和紫铜
BCu93P
气体助焊剂
≤78
≤45
1.8～2.3

表6
充N2压力MPa
枪嘴和半圆管最近距离（mm）
火焰种类
焊件移动速度 m/min
＞0.02
30～70
试焊后确定
试焊后确定

8 操作技术要领
8.1 配管接头通常采取手工钎焊，其施焊方法大致可分为：竖直焊、水平焊、倒立焊。
a) 竖直焊：为避免钎料流失，应将钎料放在稍高于间隙部位，然后从另一侧加料，使钎料依靠重力作用和毛细作用流入间隙。
b) 水平焊：必需使钎料紧贴住接头，方能依靠毛细作用使钎料吸入缝隙。
c) 倒立焊：因为钎料重力作用阻碍钎料辅展，完全是依靠毛细作用来填满缝隙。所以接头间隙不能过大，且下端不宜加热过多,钎料应紧贴接头处，从火焰另一侧加料,为了完全填满间隙，保温时间能够相对长部分。
8.2 火焰调整方法
打开石油气阀，先排空1秒钟后点火，然后调整氧气阀。首先看到显著碳化焰，内焰呈淡白色。继续调大氧气，当看到焰心端部有淡白色火焰闪动，时隐时现，外焰轮廓已模糊。此时为中性焰。再调大氧气，焰心端部无淡白色火焰闪动，内焰和外焰分不清，其长度随氧气量增大而变短。此时为氧化焰。
8.2.1 助焊剂调整方法
8.2.1.1 火焰外焰部分呈亮绿色。
8.2.1.2 依据焊后铜管颜色来调整。如焊后铜管有发黑倾向时，应调大气体助焊剂流量，直到焊后铜管呈绛紫色为止。
8.2.2 火焰使用方法
采取中性焰外焰来加热,预热时喷嘴离工件20mm~40mm范围内（焰心外4mm~6mm处温度最高达成2400℃，为预防预热不均及母材烧损，不得采取此部位加热）,管径大且管壁厚时预热可近些。预热时，沿长度方向移动，确保杯口和周围10mm左右均匀加热。
8.2.3 钎料加入方法：
当预热到铜管呈暗红色时，从火焰另一端加入钎料，不要直接对钎料加热，要依靠铜管本身热量来使钎料熔化和流动。假如采取钎剂（粉末状）时，应先加热钎料棒，然后粘附钎剂，一齐送到加热了钎焊表面
8.2.4 加热保持
当观察到钎料熔化后，应将火焰稍稍移开工件，焊嘴离焊件40mm~60mm范围，待钎料填满间隔后，焊炬慢慢移开接头，继续加入少许钎料后，再移开焊炬和钎料。保温时间视工件大小而定。大件应保温时间长些，以确保加热均匀,保温时间通常为（2~4秒）,为预防在杯口处产生过大熔蚀，杯口处不要堆积过多钎料
9 热时应注意事项：
9.1 钎焊毛细管时，应尽可能避免直接对毛细管加热。
9.2 管壁厚度不一样时，应着重对厚壁加热。
9.3 先预热插入接头铜管，使热量传导至接头内部。
9.4 相邻两种不一样管径管钎焊时，同时预热，等铜管呈暗红色后，先对对大管保温填料,后对小管保温填料，最终中间保温填料。
9.5 阀类零件接头焊接时，管内采取氮气，管外采取气体助焊剂保护,必需时，可采取浸水或包湿布等方法，以预防因焊接热破坏阀性能。
10 钎焊质量要求
10.1 外观要求：
10.1.1 焊缝接头表面光亮，填充均匀，光滑圆弧过渡（热交换上半园管口要求填充均匀钎料深度大于3.0mm）。
10.1.2 接头无过烧，表面无严重氧化、焊缝粗糙、溶蚀等缺点。
10.1.3 焊缝无气孔、夹渣、裂纹、管口堵塞等缺点，其中要求：竖焊焊瘤直径<2.5mm，倒焊、平焊焊瘤直径<3.5mm。
10.2 焊缝气密性要求
10.2.1 管内充入2.5~3.0MPa干燥空气或氮气，浸入水中，5min内焊缝不许可有气泡溢出。部件焊接成整机后，按QJ/MK02.001要求检漏方法试验时，焊缝处不应有制冷剂泄漏。
10.2.2 管或部件内充入0.18~1.2Mpa氦气(浓度大于60%)密封进入氦质普真空箱检漏无报警现象.
10.3 钎缝强度要求见表7
表7 钎缝强度要求
钎料名称
钎料牌号
钎缝强度 MPa
抗拉强度
抗剪强度
铜磷钎料
BCu93P
164～165
164～175
低银钎料
BCu91Ag
201～272
>196
11 钎焊质量缺点及预防
常见钎焊质量缺点及其原因，预防方法见下表8所表示。
表8 常见钎焊质量缺点及其原因、预防方法
缺点
特征
产生原因
预防方法
钎料末填满
接头间隙部分末填满
1.间隙过大或过小；
2.装配时铜管歪斜；
3.焊件表面不清洁；
4.焊件加热不够；
5.钎料加入不够；
1.装配间隙要适宜；
2.装配时铜管不能歪斜；
3.焊前清理焊件；
4.均匀加热到足够温度；
5.加入足够钎料；
钎焊成形不良
钎料只在一面填缝，末形成圆角，钎缝表面粗糙
1.焊件加热不均匀；
2.保温时间过长；
3.焊件表面不清洁；
1.均匀加热焊件接头区域；
2.钎焊保温时间合适；
3.焊前焊件清理洁净；
气孔
钎缝表面或内部有气穴
1.焊件清理不洁净；
2.钎缝金属过热；
3.焊件潮湿；
1.焊前清理焊件；
2.降低钎焊温度；
3.缩短保温时间；焊前烘干焊件；
夹渣
钎缝中有杂质
1.焊件清理不洁净；
2.加热不均匀；
3.间隙不适宜；
1.焊前清理焊件；
2.均匀加热；
3.适宜间隙；
表面浸蚀
钎缝表面有凹坑或烧缺
1.钎料过多；
2.钎缝保温时间过长；
1.合适钎焊温度；
2.合适保温时间；
焊堵
铜管或毛细管有部分堵塞
1.钎料加入太多；
2.保温时间过长；
3.套接长度太短；
1.加入合适钎料理 ；
2.合适保温时间；
3.合适套接长度；
氧化
焊件表面或内部被氧化成黑色
1.使用氧化焰加热；
2.末用雾化助焊剂；
3.内部末充氮保护或充氮不够；
1.使用中性焰加热；
2.使用雾化助焊剂；
3.内部充氮保护；
钎料流失
钎料流到不需钎料焊件表面或滴落
1.钎料加入太多；
2.直接加热钎料；
3.加热方法不正确；
1.加入适量钎料理；
2.不可直接加热钎料；
3.正确加热；
泄漏
工作中出现泄漏现象
1.加热不均匀；
2.焊缝过热而使磷被蒸发；
3.焊接火焰不正确，造成结碳或被氧化；
4.气孔或夹渣；
1.均匀加热；均匀加入钎料；
2.选择正确火焰加热；
3.焊前清理焊件；
4.焊前烘干焊件.
12 试验方法
12.1 外观检验
焊缝质量外观检验按10.1各项要求，逐项进行目测，若有必需，可对焊缝或管内壁质量作剖切检验。
12.2 气密性检验
焊缝气密性检验，按10.2要求。
12.3 焊缝强度试验
按GB/T8619方法试验，应符合10.3要求。
13 检验规则
13.1 日常抽检项目按10.2要求。
13.2 抽样方案按QJ/MK01.003《逐批检验计数抽样程序及抽样表》中表IV要求。