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钎焊技术及其应用(一)(二)(三)

钎焊技术及其应用（一）
2007―04
一.钎焊简介
1.什么是钎焊？
钎焊是利用比母材熔点低的钎料和母材一起加热，在母材不熔化的情况下，使钎料熔化，并润湿及填充母材连接处的间隙，形成焊缝。在钎缝中，钎料与母材互相溶解和扩散，，从而形成牢固的结合。
过去有人把钎焊称为“钎接：”低温焊接“。。。。。。它与熔焊相比有其不同点。首先，钎焊时母材不熔化，只是钎料熔化。其次在钎焊接头中，钎料的成分和性能与母材有着明显的差别。此外，钎焊是靠熔化 的钎料在毛细管作用下填充接头的间隙，而熔焊却没有这些现象。
钎焊与熔焊相比，由于钎焊的加热温度较低，焊件的组织和机械性能变化较小，变形不大，接头平整光滑，外表美观，而且可以连接不同的材料。但是，钎焊也有明显的缺点，就是钎焊的接头强度比较低，故常采用搭接接头来提供承载能力。同时钎焊的装配要求比熔焊要高，必须保证严格的间隙和母材的清洁。
焊接方法通常是以热源和加热的方法来命名的：如火焰钎焊、烙铁钎焊、电阻钎焊、感应钎焊、炉中钎焊。。。。。。。

二. 钎焊接头的型式和操作要点
1.钎焊接头的型式：钎焊接头通常以对接和搭接为主。
对接：其结合强度比母材要低，受力时主要时沿钎缝破坏，所以，只适用不重要的和低载荷的零件的钎焊。
搭接为了充分地利用钎焊的所有优点，钎焊接头多采用搭接接头。它可以通过改变搭接的长度（填充为板厚的3倍以上，但一般不超过15mm),达到钎焊接头与母材等强度。因此在设计钎焊接头时，不能照搬熔焊接头的型式，设计钎焊接头时应特别注意下列事项：
a.接头中的钎缝尽可能与受力方向平行。
b.为了使加热及应力分布均匀，接头区的厚度尽可能接近。
c.接头中不形成阻碍钎料明细作用的拐角。
2.钎焊接头的装配间隙
装配钎焊接头使，正确选择间隙大小是决定钎缝的致密性及签订的重要因素。间隙太小，由于接触表面不均匀，会妨碍钎料的流入。反之间隙过大，则破坏了间隙的毛细作用，钎料也无法填满接头的间隙。
间隙的大小与钎料和母材的性质、钎焊温度、钎焊时间、钎料的安放等有直接的关系。一般钎料与母材的相互作用较弱，则要求较小的间隙。应当指出，这里所要求的间隙是指在钎焊温度下的间隙，与室温时不一定相同。
常用金属搭接接头的间隙值见表1
3.钎焊的操作要点
火焰钎焊的操作，通常是用手工添加丝状钎料，也可在接头上预先安置钎料。钎剂在加热前便加到钎焊零件上，在加热过程中保护母材不被氧化。为了防止钎剂不被火焰吹掉，可用水或酒精将钎剂调成糊状，钎焊操作时，应在钎焊接头周

围缓慢加热使钎剂中的水分先蒸发。此外，也可在钎焊时把丝状钎料的加热端周期地侵入于钎剂中沾上钎剂，然后把钎剂带到加热的母材上。为了均匀加热母材，通常焊嘴于母材加热区的距离控制在70－80mm为宜。特别指出的是，火焰钎焊与￡气焊的操作不同。气焊时往往加热由焊缝的一端开始，用火焰焰心集中加热一点形成熔池，然后连续地向前加热；而火焰钎焊则首先用外焰加热整个接头区，使之达到钎焊温度，然后用火焰从其一端继续向前加热，钎焊迅速流入不断加热的接头间隙中。

表1
序号
母材
钎料
接头间隙（mm)
1
碳钢
铜钎料
0.01－0.05

黄铜钎料
0.05－0.20

银基钎焊
0.02－0.15

锡铅钎料
0.05－0.20
2
不锈钢
铜钎料
0.02－0.07

镍基钎料
0.05－0.10

银基钎料
0.07－0.25

锡铅钎料
0.05－0.20
3
铜及铜合金
黄铜钎料
0.07－0.25

铜磷钎料
0.05－0.25

银基钎料
0.05－0.25

锡铅钎料
0.05－0.20
4
铝及铝合金
铝基钎料
0.10－.0.30

锡锌钎料
0.10－.0.30

4.钎焊接头的缺陷见表2

钎焊接头的缺陷及其产生原因 表2
缺陷
产生原因
钎料不能填缝或填缝不良
1.间隙太大或大小。2.零件表面清理不好。3.钎剂未起作用或钎料配合不当。4.零件加热不够，
钎焊只在一面填缝背面没有圆角
1.钎剂活性不够。2.加热不均匀，未热透。3.间隙过小。
气孔

1.钎缝中析出气体，（钎剂或钎料中有气体挥发）
2.钎焊时钎缝金属过热。
裂纹

1.钎缝未完全凝固时零件位移。2.钎料选择不当（钎料合金的结晶间隔大）
溶蚀（包括加热蚀直接熔化的）
1.钎焊时温度过高。2.钎焊保温时间过长。.3.钎料与钎缝金属发生强烈的溶蚀作用。
钎剂夹渣
1.钎料数量不足。2.钎料从两面流入间隙。3.间隙太小。

在连接面外面有钎料堆积
加热不均匀，其中一个零件过热，钎料流到过热件上。

三.钎料和钎剂
1.钎料：钎料又称焊料，是钎焊过程中在低于母材熔点的温度下熔化并填充接头间隙的技术或合金。钎料按其熔点的高低可分为：易熔钎料（又称软钎料）
其熔点在450℃以下，通常是Sn,Pb,Bi,In,Cd,Zn及其合金。难熔钎料：（又称硬钎料）其熔点在45℃以上，通常是AI,Cu,Ag.Mg,Mn,Ni.Au.Pd,Mo,Ti等合金。
2.钎料的编号：钎料按国标GB6208-86规定的方法间隙编号。牌号中的第一个字母"B"表示钎料代号，代号后面为主要合金组元的化学元素符号，其中，第一个化学；表示钎料的基本组元，其含量用数字标在其后，其余组元的化学元素；按含量多少，顺序排列，但不标含量。还常见有“HL"的牌号，这是原国家机械委在1987 年颁布的钎料编号，”HL"表示焊料，其后的第一位数字表示钎料的化学组成类型，按表3规定编排，牌号第二、第三位数字表示同一类型钎料的不同牌号。

钎料的化学组成类型 表3

牌号
化学组成类型
牌号
化学组成类型
HL1XX
铜锌合金
HL5XX
锌合金
HL2XX
铜磷合金
HL6XX
铅锡合金
HL3XX
银合金
HL7XX
镍基合金
HL4XX
铝合金

3.软钎料
软钎料对于大多数金属都具有良好的润湿性，因而能钎焊大多数金属，如钢铁、铜及铝及其合金，但低的熔点和强度，也限制了软钎料合金接头的工作温度不能太高，并且只能用于对接头强度要求不高的零件，人电气接头及只用软钎焊保持气密性，再用其它方法保证强度的接头。
a.锡铅钎料：锡铅钎料由于熔点低，润湿性能好，耐腐蚀性优良，所以是应用最广的一种软钎料。过去曾把软钎焊称为“锡焊”就是这个原因。此类钎料在GB3131-88中详细列出了它的分类、牌号、和相关技术要求。锡铅钎料可以在较低温度下配合一定的钎剂钎焊铜及铜合金、钢、不锈钢、铸铁、镍等，市场常见的焊锡就是其中的一种。有的锡铅钎焊把钎剂与钎料加工在一起，方便使用。
b.耐热软钎料：由于锡铅钎料的耐热性能差，钎焊接头的工作温度不高，为了满足工作温度较高（150－250）的散热器及电机零件等接头的要求，发展了耐热钎料。这类钎料主要有锡－锑、锡－银、铅－银、镉－锌、和镉－银等合金。
其中锡基合金在铜及铜合金、钢上都有良好的润湿性，典型的耐热软钎料见表4

4.硬钎料
硬钎料的熔点和强度都比软钎料要高，所以能保证钎焊接头具有较高的强度及在较高温度下工作。根据硬钎料成分中所含的主要组分和成分，通常把硬钎料分为：铝基钎料、银基钎料、铜及黄铜钎料、铜磷钎料、耐热钎料、贵金属钎料等。这里主要介绍一下常用的两种钎料：银基钎料和磷铜钎料。

耐热软钎料 表4

牌号

化学成分（％）
熔化温度（℃）
耐热性
Sb
Ag
Zn
Sn
Pb
Cd
HL605

4

96

221-225
由

低

到

高

5

95

233-240
HL506

17.5

82.5
265
HL608

2.5

5.5
92

295-305
HLAgPb97

3

97

303-305

2
16

82
270-280

5
16

79
270-285
LAgCd96-1

3
1

96
300-325
HL503

5

95
338-393

a.银基钎料
银钎料包括银铜、银锌铜、银铜锌镉和银铜锌锡等合金。这类钎料由于熔点不高，润湿性能极好，操作容易，强度、朔性和导电性都不错，并且除铝、镁等熔点很低的金属外的大多数金属及合金都能钎焊，如铜及他合金、钢、铸铁、不锈钢耐热合金、硬质合金的，因此得到广泛的应用。常用的银钎料的化学成分及特征如表5

39

银钎料化学成份 表5
型号
化 学 成 分（％）
杂质总量％
参 考 值℃
Ag
Cu
Zn
Cd
Ni
Sn
Li
In
Al
Mn
固相线
液相线
钎焊温度
BAg72Cu
71.0-73..0
余量
－
－
－
－
－
－
－
－

≤0.15
779
779
770-900
BAg94Al
余量
－
－
－
－
－
－
－
4.5-5.5
0.7-1.3
780
825
825-925
BAg72CuLi
71.0-73..0
余量
－
－
－
－
0.25-0.50
－
－
－
766
766
766-871
BAg72CuNiLi
71.0-73..0
余量
－
－
0.8-1..2
－
0.40-0.60
－
－
－
780
800
800-850
BAg25CuZn
24.0-26..0
40.0-42..0
33.0-35..0
－
－
－
－
－
－
－
700
800
800-890
BAg45CuZn
44.0-46..0
29.0-31..0
23.0-27..0
－
－
－
－
－
－
－
665
745
745-815
BAg50CuZn
49.0-51..0
33.0-35..0
14.0-18..0
－
－
－
－
－
－
－
690
775
775-870
BAg60CuSn
59.0-61..0
余量
－
－
－
6.5-10.5
－
－
－
－
600
720
720-840
BAg35CuZnCd
34.0-36..0
25.0-29..0
19.0-23..5
17.0-19..0
－
－
－
―
－
－
605
700
700-845
BAg45CuZnCd
44.0-46..0
14.0-16..0
14.0-18..0
23.0-25..0
－
－
－
－
―
－
－
620
620-760
BAg50CuZnCd
49.0-51..0
14.5-16..5
14.5-18..5
17.0-19..0
－
－
－
－
－
－
625
635
635-760
BAg40CuZnCdNi
39.0-41..0
15.5-16..5
14.5-18..5
25.1-26..5
0.1-0..3
－
－
－
－
－
595
605
605-705
BAg50CuZnCdNi
49.0-51..0
14.5-16..5
13.5-17..5
15.0-17..0
2.5-3..5
－
－
－
－
－
630
690
690-815
BAg34CuZnSn
33.0-35..0
30.0-37..0
25.0-29..0
－
－
2..5-3..5
－
－
－
－
－
730
730-820
BAg56CuZnSn
55.0-57..0
21.0-23..0
15.0-19..0
－
－
4..5-5..5
－
－
－
－
620
650
650-760
BAg49CuMnNi
48.0-50..0
15.0-1..0
余量
－
4.0-..0

－
－
－
6.5-8.5
625
705
705-850
BAg40CuZnIn
39.0-41..0
29.0-31..0
23.5-26..5
－
－

－
4.5-5..5
－
－
635
715
715-780
BAg34CuZnIn
33.0-35..0
34.0-36..0
28.5-31..5
－
－

－
0.8-1..2
－
－
600
740
740-800
BAg30CuZnIn
29.0-31..0
37.0-39..0
25.5-28.5
－
－

－
4.5-5..5
－
－
640
755
755-810

b.铜磷钎料
铜磷钎料是以铜－磷二元合金为基的钎料，由于价格便宜，工艺性能好，焊接接头具有较高的强度和导电性，因此，在电机和仪表制造中获得广泛的应用。铜磷钎料中加入Ag会明细地改善钎料的润湿能力，提高其强度和朔性，并使钎料的熔点降低，可用它来代替含Ag较多的钎料。加入Sb也能降低钎料的熔点。常用铜磷钎料人如表6所示

铜磷钎料的化学成分及特征 表6
牌号
化学成分
(%)
杂质总量％
熔化温度
(℃）
特征
P
Ag
Sb
Sn
Ni
Cu
BCu93p(HL201)
8

余量
≤0.15
710-800
熔点低 朔性差
BCu92PSb(HL203)
6

2

余量
≤0.15
690-800
朔性比HL201稍差
BCu86SnP
5.3

6

0.8
余量
≤0.15
620-670
熔点低朔性稍差
BCu91PAg
7
1.8

余量
≤0.15
645-790
工艺性能机械性能好
BCu89PAg(HL205)
6.3
5

余量
≤0.15
640-800
工艺性能机械性能好
BCu80AgP(HL204)
5
15

余量
≤0.15
640-815
工艺性能机械性能好
BCu80SnPAg(HL207)
5.3
5

10

余量
≤0.15
560-650
工艺性能机械性能好

.这类钎料突出的优点是钎焊紫铜时不需要钎剂，钎料中的磷可以还原氧化铜并起钎剂作用。但钎焊铜合金时，因为磷不能充分还愿合金元素所形成的氧化物，这时为获得优质钎缝还需要使用钎剂。这类钎焊接头能很好地在拉伸状态下工作。同时说明这类钎料不宜钎焊钢，业务在钎缝靠近母材处生成脆性的磷化铁（Fe3P),使接头变脆。
5.钎剂的作用及分类
钎剂又称钎焊剂、助焊剂。其作用通常可归结为：1）清除母材剂钎料表面的氧化膜，2）抑制母材和钎料在钎焊过程中的再次氧化；3）改善钎料的润湿性。
钎剂通常分为软钎剂和硬钎剂不同的钎料、母材、和钎焊方法应用不同的钎剂。
a.软钎剂
:软钎剂就是配合人钎料进行软钎焊时使用的钎剂。可分为一般用途和用于铝及铝合金人钎焊的两种。一般用途的软钎剂主要指铜及铜合金、钢、镀锌铁皮等材料软钎焊时所用的钎剂。这类钎剂，可以只采用氯化锌，夹少量氯化铵可增加其活性。钎焊不锈钢时必须加一些盐酸，以增加钎剂的去膜作用。钎焊怕腐蚀的铜零件时，可以用松香、松香夹紧溶液等非腐蚀钎剂，还可以适当加些氟化锌增加活性如电子电气零件的软钎焊中应用的焊锡膏就属此类。这类钎剂典型的组成及用途见表7
一般用途的软钎剂 表7
牌号
组成（％）
用途
－
氯化锌25水75
钎焊钢、铜及铜合金
－
氯化锌20氯化铵5水72
钎焊钢、铜及铜合金
－
氯化锌25盐酸25水50
钎焊不锈钢
－
松香与松香酒精溶液
钎焊钢
焊锡膏
氯化锌20氯化铵3凡士林75
钎焊钢、铜及铜合金
QJ205
氯化锌50氯化铵15氯化镉30氯化钠5
钎焊钢、铝青铜、铝黄铜

b. 硬钎剂：
硬钎剂就是配合硬钎料使用的钎剂，它可分为铜基和银基钎料用的钎剂基铝基钎料用钎剂两种。
铜基和银基钎料用钎剂主要由硼化物组成。对熔点高的钎料及表面氧化膜容易去除的金属，可以使用纯的硼砂。熔点较低的钎料及表面氧化膜不易去除的金属，则要调整钎剂的组成。由及种盐配成。由硼砂和硼酸等组成的钎剂可与黄铜钎料、银钎料配合，用来钎焊碳钢、铸铁、铜及铜合金等。但对于表面由难于去除的铬、钛等氧化物的不锈钢和耐热钢等，钎剂中必须加热具有去膜能力更强的氟化物或氟硼化物，以碳钢钎剂的活性。
这类钎剂的典型组成及用途见表8
铜基和银基钎料用钎剂 表8
牌号
化学组成（％）
钎焊温度（℃）
用途
硼砂
硼酸
硼肝
氟化钙
氟化钾
氟硼酸钾
硼酸铝

100

800－1150
钎焊铜及铜合金、碳钢

30
70

850－1150
QJ301
18
77

5
850－1150
200#
20

70
10

850－115－
钎焊铜及铜合金、碳钢、不锈钢耐热钢
QJ101

30

70

550－85－
QJ102

35

42
23

600－850
QJ103

100

550－750
QJ104
50
35

15

650－850

c.钎料和钎剂的选择
一般可从钎焊接头的使用要求、母材及钎焊方法三方面来选择钎料。钎焊接头的使用要求包括强度、耐腐性、导电性和导热性等。例如强度要求不高、工作温度较低的零件，可选用软钎料；强度要求高或工作温度高的零件则选用硬钎料。根据母材选择钎料时，主要考虑钎料的熔点、润湿性、钎料与母材的作用、色泽等。不同的钎焊方法对钎料的要求是不同的，如含锰较高的钎料在保护气氛中钎焊效果很好，但火焰钎焊则易产生气孔而不适用。
选择钎剂时应首先考虑母材及钎料的种类。例如锡铅钎料钎焊时，可以活性较小的松香钎剂，若钎焊碳钢则要使用活性较强的氯化锌水溶液，钎焊不锈钢时则要选用活性更强的氯化锌盐酸溶液。用软钎料钎焊铝及铝合金时，由于氧化膜稳定，必须选用钎焊铝的专用钎剂。选用钎剂的熔点应低于钎料的熔点，以便钎料在熔化前由熔化钎剂覆盖保护。为了防止钎剂的蒸发，钎剂的沸点应比钎焊温度高。
钎焊各种材料时常用的钎料和钎剂见表9

钎焊各种材料时常用的钎料和钎剂 表9
母材
钎料
钎剂

碳钢
黄铜钎料（如HL10等)
硼砂、硼砂和硼酸
银钎料（如HL303等)
氟硼酸钾和硼肝（如QJ102等）
锡铅钎料（如焊料603等））
氯化锌、氯化铵溶液

不锈钢
黄铜焊料（如HL101等）
硼砂和氟化钙（如200等）
银钎料（如HL312等）
氟硼酸钾和硼肝（如QJ102等）
锡铅钎料（如HL603等）
氯化锌和盐酸溶液

铸铁
黄铜钎料（如HS221等）
硼砂、硼砂和硼酸
银钎料
氟硼酸钾和硼肝（如QJ102等）
锡铅钎料
氯化锌、氯化铵溶液
硬质合金
黄铜钎料（如HL105)
硼砂、硼肝
银焊料（如HL 315等）
氟硼酸钾和硼肝（如QJ102等）
铝及铝合金
铝基钎料（如HL401等）
氯化物和氟化物（如QJ201等）
锡锌钎料（如HL501等）
氯化锌、氯化亚锡（如QJ203等）

铜及铜合金
铜磷钎料（如HL201等）
钎焊铜时不用钎剂，钎焊铜合金用QJ102等
黄铜钎料(如HL103等）
硼砂、硼酸（如QJ301等）
银钎料（如HL303等）
氟硼酸钾和硼肝（如QJ102等）
锡铅钎料
松香、酒精、氯化锌溶液

四.钎焊的加热方法
一切能够使工件按照一定条件升温的热源均可用作钎焊时 的加热，例如火焰加热、盐浴加热、金属浴加热、电阻加热、感应加热、电炉加热、气相加热、红外线加热、激光加热等。
a.火焰加热：是利用可燃性气体（例如乙炔、丙烷、石油液化气等）吹以氧气或空气点燃后的火焰进行加热.它的加热温度范围宽阔（几百度到3000度），此类加热进行钎焊，工件容易氧化，气体燃烧后的产物是CO2和水，钎焊是非常忌讳此类物资存在的，易产生合金缺陷（例如气孔、空穴、清脆的缺陷）。
b.电阻加热：利用电流通过钎焊接头产生热量熔化焊料，
c.感应加热：利用高频和中频感应电流进行加热。由高频或中频发生器输出的电能经过良好匹配的感应圈给工件进行加热。这种加热方式和所有的加热方式都不同，不是由环境或介质将热量传给工件，而是由感应圈将高频或中频电能输送给金属工件，在工件中感应产生的涡流发热，因而可以说是用一种自身发热的方法来熔化钎料并使其铺展。感应钎焊的主要难度在感应线圈（内通冷却水的铜管线圈）的设计和工件间能量传送的匹配。感应钎焊的优点在能量传输集中，升温极快，可以在一个大型的系统上间隙局部接头的钎焊。
2.几种钎焊方法的优缺点比较如表10

各种钎焊工艺方法优缺点的比较 表10

钎焊方法
优点
缺点
烙铁钎焊
设备简单，适应性强，温度低，节省材料
只能用于软钎焊，要求操作熟练
火焰钎焊
设备简单，通用性大，过程可自动化
温度控制困难，要求操作熟练，工件易发生氧化
保护气氛炉中钎焊
准确控制温度，加热均匀，变形小，容易实现自动化
设备投资大，不能观察过程，一般要用夹具
感应钎焊
加热迅速，劳动条件好，能够观察过程，成本低
设备投资大
电接触钎焊
加热迅速，生产率高，劳动条件好，成本低
温度控制困难。工件形状、尺寸有所限制
盐浴槽中浸沾钎焊
加热迅速，可准确控制温度，不要求操作熟练
设备投资大，一般要用夹具，焊后清洗复杂
熔化炉中浸沾钎焊
加热迅速，可准确控制温度，不要求操作熟练
钎料消耗量大，焊后处理复杂
电弧钎焊
设备简单成本低
控制温度困难，要求操作熟练
超声波钎焊
不用钎剂，温度低
设备投资大，只用于人钎焊

五.钎焊工艺
1.钎焊工艺程序包括的步骤
1）工件表面处理，包括除油污，清除过量的氧化皮，有时还需要进行表面镀复工装有利用钎焊的金属。
2）装配和固定，以保证零件间的相互位置不变。
3）钎料和钎剂位置的最佳配置。使得液态钎料能够在纵横复杂的钎缝中获得最连线的走向。
4）当钎料在工件表面漫流不入钎缝时，有时需涂以阻流剂，以规范钎料的流向。
5）正确选择钎焊的工艺参数，包括钎焊温度，升温速度，钎缝完成后的保温时间，冷却速度等。

6）钎焊后的清洗，以除去可能引起腐蚀的钎剂残留物或者影响外形的堆积物。
7）必要时钎缝连同整个工件还要进行焊后镀复，例如镀其它惰性金属保护层，氧化或钝化处理、喷漆等。
2.钎焊接头的型式与钎料在钎缝中的流动性
钎焊接头的型式各种各样，一般钎焊的手册和书籍都有详尽的设计和绘制。归纳起来对接板材和管材来说只有三种筋板钎缝：断面－断面钎缝（例如对接）；表面－表面钎缝（例如搭接）和断面－表面钎缝（例如“：T”接）。实际上，具体的钎缝往往并不是单一的。
熔态钎料在钎缝中作直线流动，撇开钎料与母材的本性和相互关系，撇开钎剂的功能不谈，钎缝的毛细能力起很大的作用。毛细能力又与钎缝的类型钎缝间隙的大小有关。一般说来，钎缝间隙小比间隙大钎缝的直线流动性更好。但也不是愈小愈好，钎缝间隙的最佳值在0.01－0.2mm之间，具体的数值视母材的种类而定。较大的钎缝断面（搭接面积大）会有更大的承载力。
为了提高钎缝的接头强度，在对接接头时通常将接头处加工成30˚的斜端面，以提高对接钎缝的连接横断面，提供承载能力；在搭接接头时一般的搭接长度在3倍的板厚左右，一般不大于15mm.

3.操作工艺：
1）要选择合适的加热方式，火焰加热操作的灵活性大，加热时间较长，不同的材料采用不同性质的火焰种类（例如碳化焰、氧化焰、中性焰），感应加热适合于大尺寸工件的钎焊（例如电机端环－导条的钎焊）及大型工件的局部加热，具有加热迅速，工件受热均匀，合金质量好等特点。
2）为了提高钎焊质量。在焊接前尽可能把钎剂加到焊接接头表面，加热时，焊接像水一样透明，表明焊接已接近焊接温度，可以马上添加焊料。
3）焊接时间越短越好，时间过长，工件容易发生氧化，使母材的机械性能和金相组织变坏。
4）钎焊的工件要采取相应的固定，防止焊接过程中工件的错位。通常常用夹具夹紧、焊前点焊固定、螺栓压紧和胎具固定的形式。
5)钎焊时通常是采用一侧填料的方法添加焊料，这时要观察焊件对面和背面焊料的流动方向，看到搭接焊缝的四周和对接焊缝的背面充盈了焊料，说明钎料已润湿过渡到接头的每一个地方，可以停止填料。
6）钎缝焊后不用在高温下移动工件，更不要采用风冷和水冷的方法冷却工件，防止产生较大的内应力。

六.感应器的设计要考虑的几个因素
1.感应器设计前要对加热焊件的结构要有一个详细的了解，这对于感应器的结构设计和功率的选择至关重要。
2.要仔细查阅设备输出变压器（HHT）的接口尺寸，保证安装感应器后接口不漏水。
3.要考虑被焊接头在结构的空间位置，保证感应器、夹具能够方便地送达到焊接部位，同时要方便焊料的填入。
4.合理计算冷却水路，合理选择冷却水管的口径，确保冷却效果。
5.加热导磁体表面要有良好的绝缘，一般喷涂不导电、不导磁的绝缘材料，防止加热时接触焊件，烧损感应器。

钎焊技术及其应用（二）
2007－04－30

一.钎焊操作中的安全与防护
焊接安全技术涉及的焊接技术、劳动卫生、劳动防护和安全技术等四个领域。西方发达国家在焊接安全与防护方面都有相应的法规和标准，国内有关这方面的法规和技术标准目前还不够完善。由于 焊接人员缺乏焊接安全知识，同时又少有相应法规标准遵循，所以在焊接实际操作中难免出现事故，有时甚至造成严重的人身伤亡。
中国机械工程学会焊接分会安全与卫生委员会在这方面进行了有效的工作，80年代编著了《焊接卫生与安全》专著，可供广大焊接工作者参考 。
由于钎焊技术种类繁多，它们的安全防护技术又各有特点，现仅就火焰钎焊和感应钎焊操作中的安全与；重点简要叙述。
1.火焰钎焊操作安全与防护
（1）乙炔、、电石和液化石油气的燃烧爆炸特性
乙炔是不饱和碳氢化合物，化学式为C2H2 ,化学性质分厂活泼，在常温下是一种高热值易燃易爆气体，乙炔自燃点我335℃，受热自燃，火焰传播速度快，点火能量小，容易发生爆炸。乙炔与氯气混合也会发生爆炸，因此，乙炔着火时严紧使用四氯化碳灭火器扑救。
电石的化学式为CaC2,它与水接触立即产生化学反应，生成乙炔并放出大量热量。该热量足以引起乙炔的着火爆炸。为了防止乙炔的过热，就必须保证乙炔发生器的供水充足，使乙炔分解时产生的热量得到良好的冷却。
液化石油气时炼油工业的付产品，主要由丙烷、丙稀、丁烷、丁稀等。
(2)乙炔发生器的着火爆炸
乙炔发生器是利用电石和水相互作用制取乙炔的设备，电石和乙炔都是危险物品，在加料和发生回火时，空气、氧气或火焰进入乙炔发生器内，引起发生器着火爆炸。
乙炔发生器发生爆炸主要是冷却水供应不足和回火引起的。另外明火和摩擦产生的火花也会发生爆炸。
（3）氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶的安全使用
火焰钎焊使用的气瓶包括乙炔瓶、乙炔瓶和液化石油瓶等。乙炔瓶是压缩气瓶，乙炔是溶解气瓶，而液化石油气瓶则是液化气瓶。
氧气瓶是用来存储和运输氧气的高压容器，瓶内压力为1470MPa在罐装，搬存储和使用时，必须采取必要的安全措施。严禁使氧气瓶经受到剧烈振动和冲击，搬运气瓶时要使用手推车，轻装轻卸，严禁将氧气瓶从高处滑滚落地或用起重设备直接吊运。气瓶运储过程中必须戴瓶帽和瓶护圈，气瓶不得在阳光下爆晒，气瓶要远离明火和热源（10m以外）
乙炔瓶是用于存储和运输乙炔的压力容器，常温下瓶内的压力为151.9MPa ,乙炔瓶比乙炔发生器安全得多，还有节省能源和操作分布和减少公害等优点。乙炔气瓶在使用时应注意做的以下防爆措施：使用时必须配备合格的乙炔减压器和回火防止器，瓶体的表面温度不得大于40℃，存放和使用时气瓶只能竖职放置不得卧放，乙炔瓶在室内存放时，应注意通风换气，防止泄漏的乙炔滞留室内，
液化使用气瓶常温下的最大工作压力为156.8MPa在使用存储和使用过程中，应该严格遵守以下安全措施：气瓶充装不能过满，按规定乙炔留15％的气化空间，所用的衬垫、胶管乙炔用耐油橡胶制作，冷天可以使用40℃的温水加热，严禁使用开水和火烤加热，以免瓶内压力增加造成爆炸事故。
2.感应钎焊的操作安全与防护
感应钎焊是将钎焊件放在感应圈所产生的交变磁场中，依靠感应电流加热焊件。感应电流的强度与感应回路中交变电流的频率成正比，频率越高感应电流越大，加热速度越快。但频率越高，感应电流的集肤效应越明显，加热厚度变薄，焊件内部只能靠焊件材料的热导加热。
实践证明，感应钎焊的电流使用频率范围较宽，可在10-460kHz间选用。
高频感应加热电源在工作中高频电磁场泄漏严重，对其周围环境构成严重 的电磁波污染。主要表现为无线电波和人员身体健康的危害两个方面。同时污染的强度又和高频电源的功率成正比，。所以在进行感应钎焊时，必须对高频电磁场泄漏采取严格的防护措施，以降低对环境和人体的污染，使其达到无害的程度。
高频电磁场对人体的危害主要是引起中枢神经系统的机能障碍和交感神经紧张为主的植物神经失调。主要症状是：头晕、头痛、全身无力、疲劳。失眠、健忘、易激动、效率低，还有多汗、脱发、消瘦等症状。但是上述机能障碍，不属于器质性的改变。只要脱离工作场地一段时间人体即可恢复正常。采取一定的防护措施是完全可以避免高频电磁场对人体的危害。
生产实践证明，对高频加热电源最有效的防护是对其泄漏出来的电磁场进行有效的屏蔽，通常是整体屏蔽，即高频设备即馈线、感应线圈都放置在屏蔽室内，操作人员在屏蔽室外工作。
此外，为了高频加热设备的工作安全，要求安装专用地线，在设备周围，特别是工人操作位置要铺设35KV绝缘橡胶板。
设备启动操作时，仔细检查冷却水路，只有当水冷系统工作正常时，才允许通电预热振荡管。
设备检修时一般不允许带电作业，如需带电作业，操作者必须穿绝缘鞋带绝缘手套，必须另有人监护。
3.通风和对毒气的防护
在基本金属和钎料中，有时含有某些在加热时热源挥发的有毒物资，如Cd Be Zn Pb等，钎剂中含有氟化物、氯化物和硼化物等。所以在钎焊过程中，必须采取妥善的防护措施，以免污染钎焊环境，损害操作者的健康。钎焊前清洗零件时，使用 清洗剂，酸类、碱类等有机类溶剂，也必须严格采取防护措施，保证环境不受毒气污染。通常生产车间采用通风换气的发生进行自然通风和机械通风，在工业生产厂房，要求采用进行通风排除有害物资。机械通风又可分为全面通风和局部通风两种。所以在钎焊设备定购配套时要求用户配备必要的通风设备是必要的。
二.钎焊试验方法及钎焊标准
1.钎料的铺展性及填缝试验方法
1.1试件准备
a,试件为板状，铺展试验为40x40x2;填缝试验为110x20(立板），110x30(d底版）厚度2mm.
b.试件材料与实际构件相同，在对比试验时使用应选择适合钎焊的金属材料。
c.铺展试件的试验面乙炔400号碳化硅砂布打磨，保证表面光洁、平整；通风试验的立板钎焊面 和底版钎焊平面必须进行加工立板加工面和底版表面垂直，毛边和毛刺应彻底清除。
d.试验面应用适当方法清理，去处油污和氧化物。
1.2钎料、钎剂
a.试验用的钎料在试验前进行适当清理，铺展试验用的钎料应为块状，若用丝状钎料，则应弯成圈状，压力0.1－0.2g允许偏差为±1％；对比试验用量必须一致；填缝试验用的钎料形状不作规定，用量应足够填满钎缝间隙。
b.如需使用钎剂时，应选择在钎焊℃区间具有较高活性的钎剂，用量应能覆盖住钎料。铺展 试验原则上定为0.6－1.0cm.通风试验的用量必须使其溶化后足够填满钎缝间隙。
1.3加热装置
加热装置为葙式电炉
1.4试验方法
a.试验平台应在炉中预热到试验温度
b.铺展试验前，钎料置于试件的上表面中心位置，如需钎剂，应将其覆盖于钎料上，然后将试件平放在移出炉外经预热的平台上。
填缝试验前，立板与底版垂直放置，在一端垫入具有耐热的直径为1mm的细丝或板厚为1mm的垫片，并用耐热的细丝捆绑或点固焊定位，然后在进行零端一侧放置焊料，如需配置钎剂，应将其放置在钎料上。然后将试件平放在移出炉外经预热的平台上。
经预热的平台在炉外停留的时间不得超过15s
c.试验温度取钎料液相线温度+30－80℃（铝合金试验时则为+30℃）
d.试件达到试验温度后对于板厚为1mm的铺展试件需保温30s,板厚1mm以上时保温50s,填缝试验试件需保温50s.
1.5结果表达
（1）钎料铺展试验后用面积测定义测定铺展面积，cm2为单位
（2）钎料填缝试验后测定填缝长度，以cm为单位
需要指出的是，此标准试验方法所得到的试验结果仅仅是一个参考值，只有与其它相近或相同的焊料进行平行试验后进行比较妇女看出差别或分出优劣。
2.钎缝外观检查
外观检查是一种常用的简便易行的方法，它要求检验人员具有一定的实践经验。为了克服仅凭人的感觉，因此存在着因人而异造成误判的缺点。因而制定了中华人民共和国机械行业标准《钎缝外观质量评定方法》，不过此评定方法主要适用于硬钎焊钎缝外观质量的检验和评定。主要内容介绍如。
（1）标准定义钎缝、钎焊圆角、末钎满如下：
钎缝
钎焊接头中由液态金属凝固形成的结合区域称为钎缝。在搭接接头或T形接头中，钎缝通常包括钎焊圆角。