第九章钎焊一、钎焊原理钎焊是利用熔点比被焊接金属熔点低的金属作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，实现连接焊件的一种焊接方法。钎料填充焊缝过程示意图软钎焊是指使用的钎料熔点低于450℃的钎焊，通常用烙铁加热。软钎焊的接头强度不高（＜70MPa）。含少量锑的锡铁合金钎料应用最广泛。软钎焊所用的钎剂主要有：松香、ZnCl2溶液、ZnCl2钎剂膏等（钎剂主要用来清除氧化物，保护钎焊区，增加润湿性）。软钎料主要应用于焊接受力不大的常温工作的仪表、导电元件等。硬钎焊三、钎焊的特点与熔化焊相比，钎焊具有如下优点：§2钎焊材料1.分类硬钎料：即熔点高于450℃的钎料，有铝基、铜基、银基、镍基等合金。硬钎料主要用于焊接受力较大、工作温度较高的工件，如：自行车架、硬质合金刀具、钻探钻头等（主要用于机械零、部件的焊接）常用的硬钎料有：铜基钎料、银基钎料（应用最广的一类硬钎料，具有良好的力学性能、导电导热性、耐蚀性。广泛用于钎焊低碳钢、结构钢、不锈钢、铜以及铜合金等）、铝基钎料（主要用于钎焊铝及铝合金）和镍基钎料（主要用于航空航天部门）等。硬钎焊：指使用硬钎料进行的钎焊。钎焊接头强度较高（大于200Mpa）。2.钎料的编号部标：（1）冶金部部标：“H1（表示钎料）+元素符号（表钎料基础组元）+元素符号（表钎料主要组元）+数字（表除基础组元外的主要组元的含量）---数字（表钎料中除基本、主要组元之外的其它组元的含量）”如H1SnPb10枣表示锡铅钎料Wpb=10%H1AlCu26-4枣表铝基三元合金钎料Wcu=26%，其它合金元素为4%（2）机械部部标“HL（表钎料）+数字（表示钎料的化学组成类型→‘1’表示铜锌合金；‘2’表示铜磷合金；‘3’表银合金；‘4’表铝合金；‘5’表锌合金；‘6’表锡铅合金；‘7’表镍基合金）+数字+数字（表示同一类型钎料中的不同牌号）”如HL605——表第5号锡铅钎料。二、钎焊焊剂2.钎剂的分类：钎剂通常分为软钎剂、硬钎剂和铝、镁、钛用钎剂三大类。(1）软钎剂按其成分可分为无机软钎剂（具有很高的化学活性，去除氧化物的能力很强。能显著地促进液态钎料对母材的润湿。组分为无机酸和无机盐。一般的黑色金属和有色金属，包括不锈钢、耐热钢和镍铬合金等都可使用，但它残渣有腐蚀性，焊后必须清除干净）和有机软钎剂两类。按其残渣对钎焊接头的腐蚀作用可分为腐蚀性、弱腐蚀性和无腐蚀性三类，其中无机软钎剂均系腐蚀性钎剂；有机软钎剂属于后两类。常用的软钎剂有磷酸水溶液（只限于300℃以下使用，是钎焊含Cr不锈钢或锰青铜的适宜钎剂）、氯化锌水溶液和松香（只能用于300℃以下钎焊表面氧化不严重的金、银、铜等金属）等。（2）硬钎剂常用的硬钎剂有硼砂、硼酸（活性温度高，均在800℃以上，只能配合铜基钎料使用，去氧化物能力差，不能去除Cr、Si、Al、Ti等的氧化物）、KBF4（氟硼酸钾，熔点低，去氧化能力强，是熔点低于750℃银基钎料的适宜钎剂）等。§3钎焊方法及工艺火焰钎焊用可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源进行焊接。火焰钎焊设备简单、操作方便，根据工件形状可用多火焰同时加热焊接。这种方法适用于自行车架、铝水壶嘴等中、小件的焊接。感应钎焊利用高频、中频或工频感应电流作为热源的焊接方法。高频加热适合于焊接薄壁管件。采用同轴电缆和分合式感应圈可在远离电源的现场进行钎焊，特别适用于某些大型构件，如火箭上需要拆卸的管道接头的焊接。炉中钎焊将装配好钎料的工件放在炉中进行加热焊接，常需要加钎剂，也可用还原性气体或惰性气体保护，加热比较均匀。大批量生产时可采用连续式炉。浸沾钎焊将工件部分或整体浸入覆盖有钎剂的钎料浴槽或只有熔盐的盐浴槽中加热焊接。这种方法加热均匀、迅速、温度控制较为准确，适合于大批量生产和大型构件的焊接。盐浴槽中的盐多由钎剂组成。焊后工件上常残存大量的钎剂，清洗工作量大。二、钎焊工艺(2).接头的装配间隙钎焊接头的安装须保证合适均匀的钎缝间隙，针对所使用的铜磷钎料，要求钎缝间隙（单边）在0.05mm~0.10mm之间。间隙过大：会破坏毛细作用而影响钎料在钎缝中的均匀铺展，另外，过大的间隙也会在受压或振动下引起焊缝破裂和出现半堵或堵现象；间隙过小：会防碍液态钎料的流入，使钎料不能充满整个钎缝使接头强度下降；钎缝间隙不均匀：会妨碍液态钎料在钎缝中的均匀铺展，从而影响钎焊质量。2.焊件表面准备3.零件的装配和固定4.钎料的放置5.钎焊工艺参数三、钎焊的缺陷及防止防止钎缝的不致密性缺陷主要措施有：2.母材的自裂及钎焊接头的裂纹为防止母材自裂和接头裂纹，可采取如下措施：