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1、钎焊方法及工艺
IWE-3/1.22-23
1.1 钎焊
钎焊与熔化焊不同，它是采用液相线温度比母材固相线温度低的金属材料作钎料，将母材和钎料加热到钎料熔化，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材溶解和扩散而实现连接母材的方法。
钎焊是一种用于材料连接或材料涂层的热连接方法，在连接处是通过钎料的熔化或接触而的扩散作用实现焊接，母材没有达到熔化温度。
每种钎料应具有与母材相关的两个特性：
1)钎料的熔点应低于母材的熔点，
2)钎料在母材上必须浸润，也就是说，钎料和母材之问的分界面间隙通过扩散实现合金化。
工作温度是指在钎焊位置钎料浸润时的条件下最低的表面温度。
<450℃ >450℃ >900℃
软钎焊 硬钎焊 高温钎焊
焊接与硬钎焊温度分布的比较：
1.2 钎焊基本原理
钎焊的生产过程: 如钎焊前准备、零件装配和固定、钎焊、钎焊后清理及质量检验等。
其中钎焊过程应包括熔态钎料的填充过程及钎料与母材的相互作用。
(1)熔态钎料的填充过程：
能实现这一过程的必要条件：
钎料的润湿和毛细作用。
影响钎料润湿作用的主要因素：
钎料和母材组成； 钎焊湿度：
母材表面氧化物；母材表面粗糙度； 钎剂。
(2)钎料与母材的相互作用。
这种作用可归为两种：
一种是固态母材向液态钎料的溶解；
另一种是液态钎料向母材的扩散。
这些相互作用对钎焊接头性能影响很大。
1.3钎焊方法分类
根据所使用的热源来命名及分类，
见表1。
1.4典型钎焊方法介绍
图2 常用钎焊方法
1.6钎焊接头设计
(1)设计原则：
①首先考虑接头强度
②其次还要考虑组合件的尺寸精度
零件的装配定位；
钎料的安置；
接头间隙等。
(2)接头设计时应注意的几点
①搭接长度，它是保证接头与母材具有相等承载能力的关键。
搭接长度 L=
式中：δb——母材的拉接强度(MP a)
δ——钎焊接头的拉剪强度(MPa)
δ——母材厚度
a——安全参数
在生产实践中，
银基、铜基、镍基等强度较高的钎焊的接头，搭接长度通常取为薄件厚度的2~ 3倍；
锡铅等软钎料钎焊的接头，可取为薄件厚度的4~5倍，但不希望搭接长度大于是15mm。因为此时钎料很难填满间隙，往往形成大量缺陷。
由于工件的形状不同，搭接接头的具体形式各不相同。
图3 平板钎焊接头形式
图4 管件钎焊接头形式
图5 T型和斜角钎焊接头
图6 端面密封接头
图7 管或棒与板的接头形式
图8 线接触钎焊接头
②接头与载荷关系问题 ．
接头设计时应避免在载荷作用下接头处发生应力集中，另外在受撕裂、冲击、振动等载荷作用时也应特别注意接头设计的合理性。
图9列举了一些实例。
图9 受动载或重载荷接头的合理设计或不合理设计（15）
③开设工艺孔
工艺孔是指为满足工艺上的要求而在接头上开的孔。钎焊时空气受热膨胀空气有可能阻碍钎料的填隙，也可能使已填满间隙的钎料重新排列，见图10。
图l0 开设工艺孔示意图
④接头间隙
间隙的大小在很大程度上影响钎焊接头强度和钎缝的致密性。
由于钎焊是靠毛细力作用使钎料填满间隙的。
间隙过小，钎料流入困难，在钎缝内形成夹渣或未钎透，导致接头强度下降：
间隙过大，毛细作用减弱，钎料能填满间隙，也会使接头的致密性变坏，强度下降。
(3)钎焊接头质量检验
①钎焊接头缺陷
a、 填隙不良、部分间隙未被填满；
b、 钎缝气孔 ； c、 钎缝夹渣；
d、 钎缝开裂 ； e、 母材开裂；
f、 钎料流失； g、 母材被溶蚀。
②接头检验方法
a、 外观检查；
b、 表面缺陷检查；
c、 内部缺陷检查：包括X射线和，γ射线、超声波和致密性检验。

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