釬焊技術(shù)及其應(yīng)用(一)(二)(三)

釬焊技術(shù)及其應(yīng)用(一)(二)(三)PAGEPAGE33釬焊技術(shù)及其應(yīng)用（一）2007―04一.釬焊簡介1.什么是釬焊？釬焊是利用比母材熔點(diǎn)低的釬料和母材一起加熱，在母材不熔化的情況下，使釬料熔化，并潤濕及填充母材連接處的間隙，形成焊縫。在釬縫中，釬料與母材互相溶解和擴(kuò)散，，從而形成牢固的結(jié)合。過去有人把釬焊稱為“釬接：”低溫焊接“。。。。。。它與熔焊相比有其不同點(diǎn)。首先，釬焊時(shí)母材不熔化，只是釬料熔化。其次在釬焊接頭中，釬料的成分和性能與母材有著明顯的差別。此外，釬焊是靠熔化的釬料在毛細(xì)管作用下填充接頭的間隙，而熔焊卻沒有這些現(xiàn)象。釬焊與熔焊相比，由于釬焊的加熱溫度較低，焊件的組織和機(jī)械性能變化較小，變形不大，接頭平整光滑，外表美觀，而且可以連接不同的材料。但是，釬焊也有明顯的缺點(diǎn)，就是釬焊的接頭強(qiáng)度比較低，故常采用搭接接頭來提供承載能力。同時(shí)釬焊的裝配要求比熔焊要高，必須保證嚴(yán)格的間隙和母材的清潔。焊接方法通常是以熱源和加熱的方法來命名的：如火焰釬焊、烙鐵釬焊、電阻釬焊、感應(yīng)釬焊、爐中釬焊。。。。。。。二.釬焊接頭的型式和操作要點(diǎn)1.釬焊接頭的型式：釬焊接頭通常以對接和搭接為主。對接：其結(jié)合強(qiáng)度比母材要低，受力時(shí)主要時(shí)沿釬縫破壞，所以，只適用不重要的和低載荷的零件的釬焊。搭接為了充分地利用釬焊的所有優(yōu)點(diǎn)，釬焊接頭多采用搭接接頭。它可以通過改變搭接的長度（填充為板厚的3倍以上，但一般不超過15mm),達(dá)到釬焊接頭與母材等強(qiáng)度。因此在設(shè)計(jì)釬焊接頭時(shí)，不能照搬熔焊接頭的型式，設(shè)計(jì)釬焊接頭時(shí)應(yīng)特別注意下列事項(xiàng)：a.接頭中的釬縫盡可能與受力方向平行。b.為了使加熱及應(yīng)力分布均勻，接頭區(qū)的厚度盡可能接近。c.接頭中不形成阻礙釬料明細(xì)作用的拐角。2.釬焊接頭的裝配間隙裝配釬焊接頭使，正確選擇間隙大小是決定釬縫的致密性及簽訂的重要因素。間隙太小，由于接觸表面不均勻，會妨礙釬料的流入。反之間隙過大，則破壞了間隙的毛細(xì)作用，釬料也無法填滿接頭的間隙。間隙的大小與釬料和母材的性質(zhì)、釬焊溫度、釬焊時(shí)間、釬料的安放等有直接的關(guān)系。一般釬料與母材的相互作用較弱，則要求較小的間隙。應(yīng)當(dāng)指出，這里所要求的間隙是指在釬焊溫度下的間隙，與室溫時(shí)不一定相同。常用金屬搭接接頭的間隙值見表13.釬焊的操作要點(diǎn)火焰釬焊的操作，通常是用手工添加絲狀釬料，也可在接頭上預(yù)先安置釬料。釬劑在加熱前便加到釬焊零件上，在加熱過程中保護(hù)母材不被氧化。為了防止釬劑不被火焰吹掉，可用水或酒精將釬劑調(diào)成糊狀，釬焊操作時(shí)，應(yīng)在釬焊接頭周圍緩慢加熱使釬劑中的水分先蒸發(fā)。此外，也可在釬焊時(shí)把絲狀釬料的加熱端周期地侵入于釬劑中沾上釬劑，然后把釬劑帶到加熱的母材上。為了均勻加熱母材，通常焊嘴于母材加熱區(qū)的距離控制在70－80mm為宜。特別指出的是，火焰釬焊與￡氣焊的操作不同。氣焊時(shí)往往加熱由焊縫的一端開始，用火焰焰心集中加熱一點(diǎn)形成熔池，然后連續(xù)地向前加熱；而火焰釬焊則首先用外焰加熱整個(gè)接頭區(qū)，使之達(dá)到釬焊溫度，然后用火焰從其一端繼續(xù)向前加熱，釬焊迅速流入不斷加熱的接頭間隙中。表1序號母材釬料接頭間隙（mm)1碳鋼銅釬料0.01－0.05黃銅釬料0.05－0.20銀基釬焊0.02－0.15錫鉛釬料0.05－0.202不銹鋼銅釬料0.02－0.07鎳基釬料0.05－0.10銀基釬料0.07－0.25錫鉛釬料0.05－0.203銅及銅合金黃銅釬料0.07－0.25銅磷釬料0.05－0.25銀基釬料0.05－0.25錫鉛釬料0.05－0.204鋁及鋁合金鋁基釬料0.10－.0.30錫鋅釬料0.10－.0.304.釬焊接頭的缺陷見表2釬焊接頭的缺陷及其產(chǎn)生原因表2缺陷產(chǎn)生原因釬料不能填縫或填縫不良1.間隙太大或大小。2.零件表面清理不好。3.釬劑未起作用或釬料配合不當(dāng)。4.零件加熱不夠，釬焊只在一面填縫背面沒有圓角1.釬劑活性不夠。2.加熱不均勻，未熱透。3.間隙過小。氣孔1.釬縫中析出氣體，（釬劑或釬料中有氣體揮發(fā)）2.釬焊時(shí)釬縫金屬過熱。裂紋1.釬縫未完全凝固時(shí)零件位移。2.釬料選擇不當(dāng)（釬料合金的結(jié)晶間隔大）溶蝕（包括加熱蝕直接熔化的）1.釬焊時(shí)溫度過高。2.釬焊保溫時(shí)間過長。.3.釬料與釬縫金屬發(fā)生強(qiáng)烈的溶蝕作用。釬劑夾渣1.釬料數(shù)量不足。2.釬料從兩面流入間隙。3.間隙太小。在連接面外面有釬料堆積加熱不均勻，其中一個(gè)零件過熱，釬料流到過熱件上。三.釬料和釬劑1.釬料：釬料又稱焊料，是釬焊過程中在低于母材熔點(diǎn)的溫度下熔化并填充接頭間隙的技術(shù)或合金。釬料按其熔點(diǎn)的高低可分為：易熔釬料（又稱軟釬料）其熔點(diǎn)在450℃以下，通常是Sn,Pb,Bi,In,Cd,Zn及其合金。難熔釬料：（又稱硬釬料）其熔點(diǎn)在45℃以上，通常是AI,Cu,Ag.Mg,Mn,Ni.Au.Pd,Mo,Ti等合金。2.釬料的編號：釬料按國標(biāo)GB6208-86規(guī)定的方法間隙編號。牌號中的第一個(gè)字母"B"表示釬料代號，代號后面為主要合金組元的化學(xué)元素符號，其中，第一個(gè)化學(xué)；表示釬料的基本組元，其含量用數(shù)字標(biāo)在其后，其余組元的化學(xué)元素；按含量多少，順序排列，但不標(biāo)含量。還常見有“HL"的牌號，這是原國家機(jī)械委在1987年頒布的釬料編號，”HL"表示焊料，其后的第一位數(shù)字表示釬料的化學(xué)組成類型，按表3規(guī)定編排，牌號第二、第三位數(shù)字表示同一類型釬料的不同牌號。釬料的化學(xué)組成類型表3牌號化學(xué)組成類型牌號化學(xué)組成類型HL1XX銅鋅合金HL5XX鋅合金HL2XX銅磷合金HL6XX鉛錫合金HL3XX銀合金HL7XX鎳基合金HL4XX鋁合金3.軟釬料軟釬料對于大多數(shù)金屬都具有良好的潤濕性，因而能釬焊大多數(shù)金屬，如鋼鐵、銅及鋁及其合金，但低的熔點(diǎn)和強(qiáng)度，也限制了軟釬料合金接頭的工作溫度不能太高，并且只能用于對接頭強(qiáng)度要求不高的零件，人電氣接頭及只用軟釬焊保持氣密性，再用其它方法保證強(qiáng)度的接頭。a.錫鉛釬料：錫鉛釬料由于熔點(diǎn)低，潤濕性能好，耐腐蝕性優(yōu)良，所以是應(yīng)用最廣的一種軟釬料。過去曾把軟釬焊稱為“錫焊”就是這個(gè)原因。此類釬料在GB3131-88中詳細(xì)列出了它的分類、牌號、和相關(guān)技術(shù)要求。錫鉛釬料可以在較低溫度下配合一定的釬劑釬焊銅及銅合金、鋼、不銹鋼、鑄鐵、鎳等，市場常見的焊錫就是其中的一種。有的錫鉛釬焊把釬劑與釬料加工在一起，方便使用。b.耐熱軟釬料：由于錫鉛釬料的耐熱性能差，釬焊接頭的工作溫度不高，為了滿足工作溫度較高（150－250）的散熱器及電機(jī)零件等接頭的要求，發(fā)展了耐熱釬料。這類釬料主要有錫－銻、錫－銀、鉛－銀、鎘－鋅、和鎘－銀等合金。其中錫基合金在銅及銅合金、鋼上都有良好的潤濕性，典型的耐熱軟釬料見表44.硬釬料硬釬料的熔點(diǎn)和強(qiáng)度都比軟釬料要高，所以能保證釬焊接頭具有較高的強(qiáng)度及在較高溫度下工作。根據(jù)硬釬料成分中所含的主要組分和成分，通常把硬釬料分為：鋁基釬料、銀基釬料、銅及黃銅釬料、銅磷釬料、耐熱釬料、貴金屬釬料等。這里主要介紹一下常用的兩種釬料：銀基釬料和磷銅釬料。耐熱軟釬料表4牌號化學(xué)成分（％）熔化溫度（℃）耐熱性SbAgZnSnPbCdHL605496221-225由低到高595233-240HL50617.582.5265HL6082.55.592295-305HLAgPb97397303-30521682270-28051679270-285LAgCd96-13196300-325HL503595338-393a.銀基釬料銀釬料包括銀銅、銀鋅銅、銀銅鋅鎘和銀銅鋅錫等合金。這類釬料由于熔點(diǎn)不高，潤濕性能極好，操作容易，強(qiáng)度、朔性和導(dǎo)電性都不錯，并且除鋁、鎂等熔點(diǎn)很低的金屬外的大多數(shù)金屬及合金都能釬焊，如銅及他合金、鋼、鑄鐵、不銹鋼耐熱合金、硬質(zhì)合金的，因此得到廣泛的應(yīng)用。常用的銀釬料的化學(xué)成分及特征如表5銀釬料化學(xué)成份表5型號化學(xué)成分（％）雜質(zhì)總量％參考值℃AgCuZnCdNiSnLiInAlMn固相線液相線釬焊溫度BAg72Cu71.0-73..0余量－－－－－－－－≤0900BAg94Al余量－－－－－－－4.5-5.50.7-1.3780825825-925BAg72CuLi71.0-73..0余量－－－－0.25-0.50－－－766766766-871BAg72CuNiLi71.0-73..0余量－－0.8-1..2－0.40-0.60－－－780800800-850BAg25CuZn24.0-26..040.0-42..033.0-35..0－－－－－－－700800800-890BAg45CuZn44.0-46..029.0-31..023.0-27..0－－－－－－－665745745-815BAg50CuZn49.0-51..033.0-35..014.0-18..0－－－－－－－690775775-870BAg60CuSn59.0-61..0余量－－－6.5-10.5－－－－600720720-840BAg35CuZnCd34.0-36..025.0-29..019.0-23..517.0-19..0－－－―－－605700700-845BAg45CuZnCd44.0-46..014.0-16..014.0-18..023.0-25..0－－－－―－－620620-760BAg50CuZnCd49.0-51..014.5-16..514.5-18..517.0-19..0－－－－－－625635635-760BAg40CuZnCdNi39.0-41..015.5-16..514.5-18..525.1-26..50.1-0..3－－－－－595605605-705BAg50CuZnCdNi49.0-51..014.5-16..513.5-17..515.0-17..02.5-3..5－－－－－630690690-815BAg34CuZnSn33.0-35..030.0-37..025.0-29..0－－2..5-3..5－－－－－730730-820BAg56CuZnSn55.0-57..021.0-23..015.0-19..0－－4..5-5..5－－－－620650650-760BAg49CuMnNi48.0-50..015.0-1..0余量－4.0-..0－－－6.5-8.5625705705-850BAg40CuZnIn39.0-41..029.0-31..023.5-26..5－－－4.5-5..5－－635715715-780BAg34CuZnIn33.0-35..034.0-36..028.5-31..5－－－0.8-1..2－－600740740-800BAg30CuZnIn29.0-31..037.0-39..025.5-28.5－－－4.5-5..5－－640755755-810b.銅磷釬料銅磷釬料是以銅－磷二元合金為基的釬料，由于價(jià)格便宜，工藝性能好，焊接接頭具有較高的強(qiáng)度和導(dǎo)電性，因此，在電機(jī)和儀表制造中獲得廣泛的應(yīng)用。銅磷釬料中加入Ag會明細(xì)地改善釬料的潤濕能力，提高其強(qiáng)度和朔性，并使釬料的熔點(diǎn)降低，可用它來代替含Ag較多的釬料。加入Sb也能降低釬料的熔點(diǎn)。常用銅磷釬料人如表6所示銅磷釬料的化學(xué)成分及特征表6牌號化學(xué)成分(%)雜質(zhì)總量％熔化溫度(℃）特征PAgSbSnNiCuBCu93p(HL201)8余量≤0.15710-800熔點(diǎn)低朔性差BCu92PSb(HL203)62余量≤0.15690-800朔性比HL201稍差BCu86SnP5.360.8余量≤0.15620-670熔點(diǎn)低朔性稍差BCu91PAg71.8余量≤0.15645-790工藝性能機(jī)械性能好BCu89PAg(HL205)6.35余量≤0.15640-800工藝性能機(jī)械性能好BCu80AgP(HL204)515余量≤0.15640-815工藝性能機(jī)械性能好BCu80SnPAg(HL207)5.3510余量≤0.15560-650工藝性能機(jī)械性能好.這類釬料突出的優(yōu)點(diǎn)是釬焊紫銅時(shí)不需要釬劑，釬料中的磷可以還原氧化銅并起釬劑作用。但釬焊銅合金時(shí)，因?yàn)榱撞荒艹浞诌€愿合金元素所形成的氧化物，這時(shí)為獲得優(yōu)質(zhì)釬縫還需要使用釬劑。這類釬焊接頭能很好地在拉伸狀態(tài)下工作。同時(shí)說明這類釬料不宜釬焊鋼，業(yè)務(wù)在釬縫靠近母材處生成脆性的磷化鐵（Fe3P),使接頭變脆。5.釬劑的作用及分類釬劑又稱釬焊劑、助焊劑。其作用通常可歸結(jié)為：1）清除母材劑釬料表面的氧化膜，2）抑制母材和釬料在釬焊過程中的再次氧化；3）改善釬料的潤濕性。釬劑通常分為軟釬劑和硬釬劑不同的釬料、母材、和釬焊方法應(yīng)用不同的釬劑。a.軟釬劑:軟釬劑就是配合人釬料進(jìn)行軟釬焊時(shí)使用的釬劑。可分為一般用途和用于鋁及鋁合金人釬焊的兩種。一般用途的軟釬劑主要指銅及銅合金、鋼、鍍鋅鐵皮等材料軟釬焊時(shí)所用的釬劑。這類釬劑，可以只采用氯化鋅，夾少量氯化銨可增加其活性。釬焊不銹鋼時(shí)必須加一些鹽酸，以增加釬劑的去膜作用。釬焊怕腐蝕的銅零件時(shí)，可以用松香、松香夾緊溶液等非腐蝕釬劑，還可以適當(dāng)加些氟化鋅增加活性如電子電氣零件的軟釬焊中應(yīng)用的焊錫膏就屬此類。這類釬劑典型的組成及用途見表7一般用途的軟釬劑表7牌號組成（％）用途－氯化鋅25水75釬焊鋼、銅及銅合金－氯化鋅20氯化銨5水72釬焊鋼、銅及銅合金－氯化鋅25鹽酸25水50釬焊不銹鋼－松香與松香酒精溶液釬焊鋼焊錫膏氯化鋅20氯化銨3凡士林75釬焊鋼、銅及銅合金QJ205氯化鋅50氯化銨15氯化鎘30氯化鈉5釬焊鋼、鋁青銅、鋁黃銅b.硬釬劑：硬釬劑就是配合硬釬料使用的釬劑，它可分為銅基和銀基釬料用的釬劑基鋁基釬料用釬劑兩種。銅基和銀基釬料用釬劑主要由硼化物組成。對熔點(diǎn)高的釬料及表面氧化膜容易去除的金屬，可以使用純的硼砂。熔點(diǎn)較低的釬料及表面氧化膜不易去除的金屬，則要調(diào)整釬劑的組成。由及種鹽配成。由硼砂和硼酸等組成的釬劑可與黃銅釬料、銀釬料配合，用來釬焊碳鋼、鑄鐵、銅及銅合金等。但對于表面由難于去除的鉻、鈦等氧化物的不銹鋼和耐熱鋼等，釬劑中必須加熱具有去膜能力更強(qiáng)的氟化物或氟硼化物，以碳鋼釬劑的活性。這類釬劑的典型組成及用途見表8銅基和銀基釬料用釬劑表8牌號化學(xué)組成（％）釬焊溫度（℃）用途硼砂硼酸硼肝氟化鈣氟化鉀氟硼酸鉀硼酸鋁100800－1150釬焊銅及銅合金、碳鋼3070850－1150QJ30118775850－1150200#207010850－115－釬焊銅及銅合金、碳鋼、不銹鋼耐熱鋼QJ1013070550－85－QJ102354223600－850QJ103100550－750QJ104503515650－850c.釬料和釬劑的選擇一般可從釬焊接頭的使用要求、母材及釬焊方法三方面來選擇釬料。釬焊接頭的使用要求包括強(qiáng)度、耐腐性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等。例如強(qiáng)度要求不高、工作溫度較低的零件，可選用軟釬料；強(qiáng)度要求高或工作溫度高的零件則選用硬釬料。根據(jù)母材選擇釬料時(shí)，主要考慮釬料的熔點(diǎn)、潤濕性、釬料與母材的作用、色澤等。不同的釬焊方法對釬料的要求是不同的，如含錳較高的釬料在保護(hù)氣氛中釬焊效果很好，但火焰釬焊則易產(chǎn)生氣孔而不適用。選擇釬劑時(shí)應(yīng)首先考慮母材及釬料的種類。例如錫鉛釬料釬焊時(shí)，可以活性較小的松香釬劑，若釬焊碳鋼則要使用活性較強(qiáng)的氯化鋅水溶液，釬焊不銹鋼時(shí)則要選用活性更強(qiáng)的氯化鋅鹽酸溶液。用軟釬料釬焊鋁及鋁合金時(shí)，由于氧化膜穩(wěn)定，必須選用釬焊鋁的專用釬劑。選用釬劑的熔點(diǎn)應(yīng)低于釬料的熔點(diǎn)，以便釬料在熔化前由熔化釬劑覆蓋保護(hù)。為了防止釬劑的蒸發(fā)，釬劑的沸點(diǎn)應(yīng)比釬焊溫度高。釬焊各種材料時(shí)常用的釬料和釬劑見表9釬焊各種材料時(shí)常用的釬料和釬劑表9母材釬料釬劑碳鋼黃銅釬料（如HL10等)硼砂、硼砂和硼酸銀釬料（如HL303等)氟硼酸鉀和硼肝（如QJ102等）錫鉛釬料（如焊料603等））氯化鋅、氯化銨溶液不銹鋼黃銅焊料（如HL101等）硼砂和氟化鈣（如200等）銀釬料（如HL312等）氟硼酸鉀和硼肝（如QJ102等）錫鉛釬料（如HL603等）氯化鋅和鹽酸溶液鑄鐵黃銅釬料（如HS221等）硼砂、硼砂和硼酸銀釬料氟硼酸鉀和硼肝（如QJ102等）錫鉛釬料氯化鋅、氯化銨溶液硬質(zhì)合金黃銅釬料（如HL105)硼砂、硼肝銀焊料（如HL315等）氟硼酸鉀和硼肝（如QJ102等）鋁及鋁合金鋁基釬料（如HL401等）氯化物和氟化物（如QJ201等）錫鋅釬料（如HL501等）氯化鋅、氯化亞錫（如QJ203等）銅及銅合金銅磷釬料（如HL201等）釬焊銅時(shí)不用釬劑，釬焊銅合金用QJ102等黃銅釬料(如HL103等）硼砂、硼酸（如QJ301等）銀釬料（如HL303等）氟硼酸鉀和硼肝（如QJ102等）錫鉛釬料松香、酒精、氯化鋅溶液四.釬焊的加熱方法一切能夠使工件按照一定條件升溫的熱源均可用作釬焊時(shí)的加熱，例如火焰加熱、鹽浴加熱、金屬浴加熱、電阻加熱、感應(yīng)加熱、電爐加熱、氣相加熱、紅外線加熱、激光加熱等。a.火焰加熱：是利用可燃性氣體（例如乙炔、丙烷、石油液化氣等）吹以氧氣或空氣點(diǎn)燃后的火焰進(jìn)行加熱.它的加熱溫度范圍寬闊（幾百度到3000度），此類加熱進(jìn)行釬焊，工件容易氧化，氣體燃燒后的產(chǎn)物是CO2和水，釬焊是非常忌諱此類物資存在的，易產(chǎn)生合金缺陷（例如氣孔、空穴、清脆的缺陷）。b.電阻加熱：利用電流通過釬焊接頭產(chǎn)生熱量熔化焊料，c.感應(yīng)加熱：利用高頻和中頻感應(yīng)電流進(jìn)行加熱。由高頻或中頻發(fā)生器輸出的電能經(jīng)過良好匹配的感應(yīng)圈給工件進(jìn)行加熱。這種加熱方式和所有的加熱方式都不同，不是由環(huán)境或介質(zhì)將熱量傳給工件，而是由感應(yīng)圈將高頻或中頻電能輸送給金屬工件，在工件中感應(yīng)產(chǎn)生的渦流發(fā)熱，因而可以說是用一種自身發(fā)熱的方法來熔化釬料并使其鋪展。感應(yīng)釬焊的主要難度在感應(yīng)線圈（內(nèi)通冷卻水的銅管線圈）的設(shè)計(jì)和工件間能量傳送的匹配。感應(yīng)釬焊的優(yōu)點(diǎn)在能量傳輸集中，升溫極快，可以在一個(gè)大型的系統(tǒng)上間隙局部接頭的釬焊。2.幾種釬焊方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較如表10各種釬焊工藝方法優(yōu)缺點(diǎn)的比較表10釬焊方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)烙鐵釬焊設(shè)備簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，溫度低，節(jié)省材料只能用于軟釬焊，要求操作熟練火焰釬焊設(shè)備簡單，通用性大，過程可自動化溫度控制困難，要求操作熟練，工件易發(fā)生氧化保護(hù)氣氛爐中釬焊準(zhǔn)確控制溫度，加熱均勻，變形小，容易實(shí)現(xiàn)自動化設(shè)備投資大，不能觀察過程，一般要用夾具感應(yīng)釬焊加熱迅速，勞動條件好，能夠觀察過程，成本低設(shè)備投資大電接觸釬焊加熱迅速，生產(chǎn)率高，勞動條件好，成本低溫度控制困難。工件形狀、尺寸有所限制鹽浴槽中浸沾釬焊加熱迅速，可準(zhǔn)確控制溫度，不要求操作熟練設(shè)備投資大，一般要用夾具，焊后清洗復(fù)雜熔化爐中浸沾釬焊加熱迅速，可準(zhǔn)確控制溫度，不要求操作熟練釬料消耗量大，焊后處理復(fù)雜電弧釬焊設(shè)備簡單成本低控制溫度困難，要求操作熟練超聲波釬焊不用釬劑，溫度低設(shè)備投資大，只用于人釬焊五.釬焊工藝1.釬焊工藝程序包括的步驟1）工件表面處理，包括除油污，清除過量的氧化皮，有時(shí)還需要進(jìn)行表面鍍復(fù)工裝有利用釬焊的金屬。2）裝配和固定，以保證零件間的相互位置不變。3）釬料和釬劑位置的最佳配置。使得液態(tài)釬料能夠在縱橫復(fù)雜的釬縫中獲得最連線的走向。4）當(dāng)釬料在工件表面漫流不入釬縫時(shí)，有時(shí)需涂以阻流劑，以規(guī)范釬料的流向。5）正確選擇釬焊的工藝參數(shù)，包括釬焊溫度，升溫速度，釬縫完成后的保溫時(shí)間，冷卻速度等。6）釬焊后的清洗，以除去可能引起腐蝕的釬劑殘留物或者影響外形的堆積物。7）必要時(shí)釬縫連同整個(gè)工件還要進(jìn)行焊后鍍復(fù)，例如鍍其它惰性金屬保護(hù)層，氧化或鈍化處理、噴漆等。2.釬焊接頭的型式與釬料在釬縫中的流動性釬焊接頭的型式各種各樣，一般釬焊的手冊和書籍都有詳盡的設(shè)計(jì)和繪制。歸納起來對接板材和管材來說只有三種筋板釬縫：斷面－斷面釬縫（例如對接）；表面－表面釬縫（例如搭接）和斷面－表面釬縫（例如“：T”接）。實(shí)際上，具體的釬縫往往并不是單一的。熔態(tài)釬料在釬縫中作直線流動，撇開釬料與母材的本性和相互關(guān)系，撇開釬劑的功能不談，釬縫的毛細(xì)能力起很大的作用。毛細(xì)能力又與釬縫的類型釬縫間隙的大小有關(guān)。一般說來，釬縫間隙小比間隙大釬縫的直線流動性更好。但也不是愈小愈好，釬縫間隙的最佳值在0.01－0.2mm之間，具體的數(shù)值視母材的種類而定。較大的釬縫斷面（搭接面積大）會有更大的承載力。為了提高釬縫的接頭強(qiáng)度，在對接接頭時(shí)通常將接頭處加工成30?的斜端面，以提高對接釬縫的連接橫斷面，提供承載能力；在搭接接頭時(shí)一般的搭接長度在3倍的板厚左右，一般不大于15mm.3.操作工藝：1）要選擇合適的加熱方式，火焰加熱操作的靈活性大，加熱時(shí)間較長，不同的材料采用不同性質(zhì)的火焰種類（例如碳化焰、氧化焰、中性焰），感應(yīng)加熱適合于大尺寸工件的釬焊（例如電機(jī)端環(huán)－導(dǎo)條的釬焊）及大型工件的局部加熱，具有加熱迅速，工件受熱均勻，合金質(zhì)量好等特點(diǎn)。2）為了提高釬焊質(zhì)量。在焊接前盡可能把釬劑加到焊接接頭表面，加熱時(shí)，焊接像水一樣透明，表明焊接已接近焊接溫度，可以馬上添加焊料。3）焊接時(shí)間越短越好，時(shí)間過長，工件容易發(fā)生氧化，使母材的機(jī)械性能和金相組織變壞。4）釬焊的工件要采取相應(yīng)的固定，防止焊接過程中工件的錯位。通常常用夾具夾緊、焊前點(diǎn)焊固定、螺栓壓緊和胎具固定的形式。5)釬焊時(shí)通常是采用一側(cè)填料的方法添加焊料，這時(shí)要觀察焊件對面和背面焊料的流動方向，看到搭接焊縫的四周和對接焊縫的背面充盈了焊料，說明釬料已潤濕過渡到接頭的每一個(gè)地方，可以停止填料。6）釬縫焊后不用在高溫下移動工件，更不要采用風(fēng)冷和水冷的方法冷卻工件，防止產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。六.感應(yīng)器的設(shè)計(jì)要考慮的幾個(gè)因素1.感應(yīng)器設(shè)計(jì)前要對加熱焊件的結(jié)構(gòu)要有一個(gè)詳細(xì)的了解，這對于感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功率的選擇至關(guān)重要。2.要仔細(xì)查閱設(shè)備輸出變壓器（HHT）的接口尺寸，保證安裝感應(yīng)器后接口不漏水。3.要考慮被焊接頭在結(jié)構(gòu)的空間位置，保證感應(yīng)器、夾具能夠方便地送達(dá)到焊接部位，同時(shí)要方便焊料的填入。4.合理計(jì)算冷卻水路，合理選擇冷卻水管的口徑，確保冷卻效果。5.加熱導(dǎo)磁體表面要有良好的絕緣，一般噴涂不導(dǎo)電、不導(dǎo)磁的絕緣材料，防止加熱時(shí)接觸焊件，燒損感應(yīng)器。釬焊技術(shù)及其應(yīng)用（二）2007－04－30一.釬焊操作中的安全與防護(hù)焊接安全技術(shù)涉及的焊接技術(shù)、勞動衛(wèi)生、勞動防護(hù)和安全技術(shù)等四個(gè)領(lǐng)域。西方發(fā)達(dá)國家在焊接安全與防護(hù)方面都有相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)有關(guān)這方面的法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目前還不夠完善。由于焊接人員缺乏焊接安全知識，同時(shí)又少有相應(yīng)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)遵循，所以在焊接實(shí)際操作中難免出現(xiàn)事故，有時(shí)甚至造成嚴(yán)重的人身傷亡。中國機(jī)械工程學(xué)會焊接分會安全與衛(wèi)生委員會在這方面進(jìn)行了有效的工作，80年代編著了《焊接衛(wèi)生與安全》專著，可供廣大焊接工作者參考。由于釬焊技術(shù)種類繁多，它們的安全防護(hù)技術(shù)又各有特點(diǎn)，現(xiàn)僅就火焰釬焊和感應(yīng)釬焊操作中的安全與；重點(diǎn)簡要敘述。1.火焰釬焊操作安全與防護(hù)（1）乙炔、、電石和液化石油氣的燃燒爆炸特性乙炔是不飽和碳?xì)浠衔?，化學(xué)式為C2H2,化學(xué)性質(zhì)分廠活潑，在常溫下是一種高熱值易燃易爆氣體，乙炔自燃點(diǎn)我335℃，受熱自燃，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，點(diǎn)火能量小，容易發(fā)生爆炸。乙炔與氯氣混合也會發(fā)生爆炸，因此，乙炔著火時(shí)嚴(yán)緊使用四氯化碳滅火器撲救。電石的化學(xué)式為CaC2,它與水接觸立即產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成乙炔并放出大量熱量。該熱量足以引起乙炔的著火爆炸。為了防止乙炔的過熱，就必須保證乙炔發(fā)生器的供水充足，使乙炔分解時(shí)產(chǎn)生的熱量得到良好的冷卻。液化石油氣時(shí)煉油工業(yè)的付產(chǎn)品，主要由丙烷、丙稀、丁烷、丁稀等。(2)乙炔發(fā)生器的著火爆炸乙炔發(fā)生器是利用電石和水相互作用制取乙炔的設(shè)備，電石和乙炔都是危險(xiǎn)物品，在加料和發(fā)生回火時(shí)，空氣、氧氣或火焰進(jìn)入乙炔發(fā)生器內(nèi)，引起發(fā)生器著火爆炸。乙炔發(fā)生器發(fā)生爆炸主要是冷卻水供應(yīng)不足和回火引起的。另外明火和摩擦產(chǎn)生的火花也會發(fā)生爆炸。（3）氧氣瓶、乙炔瓶、液化石油氣瓶的安全使用火焰釬焊使用的氣瓶包括乙炔瓶、乙炔瓶和液化石油瓶等。乙炔瓶是壓縮氣瓶，乙炔是溶解氣瓶，而液化石油氣瓶則是液化氣瓶。氧氣瓶是用來存儲和運(yùn)輸氧氣的高壓容器，瓶內(nèi)壓力為1470MPa在罐裝，搬存儲和使用時(shí)，必須采取必要的安全措施。嚴(yán)禁使氧氣瓶經(jīng)受到劇烈振動和沖擊，搬運(yùn)氣瓶時(shí)要使用手推車，輕裝輕卸，嚴(yán)禁將氧氣瓶從高處滑滾落地或用起重設(shè)備直接吊運(yùn)。氣瓶運(yùn)儲過程中必須戴瓶帽和瓶護(hù)圈，氣瓶不得在陽光下爆曬，氣瓶要遠(yuǎn)離明火和熱源（10m以外）乙炔瓶是用于存儲和運(yùn)輸乙炔的壓力容器，常溫下瓶內(nèi)的壓力為151.9MPa,乙炔瓶比乙炔發(fā)生器安全得多，還有節(jié)省能源和操作分布和減少公害等優(yōu)點(diǎn)。乙炔氣瓶在使用時(shí)應(yīng)注意做的以下防爆措施：使用時(shí)必須配備合格的乙炔減壓器和回火防止器，瓶體的表面溫度不得大于40℃，存放和使用時(shí)氣瓶只能豎職放置不得臥放，乙炔瓶在室內(nèi)存放時(shí)，應(yīng)注意通風(fēng)換氣，防止泄漏的乙炔滯留室內(nèi)，液化使用氣瓶常溫下的最大工作壓力為156.8MPa在使用存儲和使用過程中，應(yīng)該嚴(yán)格遵守以下安全措施：氣瓶充裝不能過滿，按規(guī)定乙炔留15％的氣化空間，所用的襯墊、膠管乙炔用耐油橡膠制作，冷天可以使用40℃的溫水加熱，嚴(yán)禁使用開水和火烤加熱，以免瓶內(nèi)壓力增加造成爆炸事故。2.感應(yīng)釬焊的操作安全與防護(hù)感應(yīng)釬焊是將釬焊件放在感應(yīng)圈所產(chǎn)生的交變磁場中，依靠感應(yīng)電流加熱焊件。感應(yīng)電流的強(qiáng)度與感應(yīng)回路中交變電流的頻率成正比，頻率越高感應(yīng)電流越大，加熱速度越快。但頻率越高，感應(yīng)電流的集膚效應(yīng)越明顯，加熱厚度變薄，焊件內(nèi)部只能靠焊件材料的熱導(dǎo)加熱。實(shí)踐證明，感應(yīng)釬焊的電流使用頻率范圍較寬，可在10-460kHz間選用。高頻感應(yīng)加熱電源在工作中高頻電磁場泄漏嚴(yán)重，對其周圍環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重的電磁波污染。主要表現(xiàn)為無線電波和人員身體健康的危害兩個(gè)方面。同時(shí)污染的強(qiáng)度又和高頻電源的功率成正比，。所以在進(jìn)行感應(yīng)釬焊時(shí)，必須對高頻電磁場泄漏采取嚴(yán)格的防護(hù)措施，以降低對環(huán)境和人體的污染，使其達(dá)到無害的程度。高頻電磁場對人體的危害主要是引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)能障礙和交感神經(jīng)緊張為主的植物神經(jīng)失調(diào)。主要癥狀是：頭暈、頭痛、全身無力、疲勞。失眠、健忘、易激動、效率低，還有多汗、脫發(fā)、消瘦等癥狀。但是上述機(jī)能障礙，不屬于器質(zhì)性的改變。只要脫離工作場地一段時(shí)間人體即可恢復(fù)正常。采取一定的防護(hù)措施是完全可以避免高頻電磁場對人體的危害。生產(chǎn)實(shí)踐證明，對高頻加熱電源最有效的防護(hù)是對其泄漏出來的電磁場進(jìn)行有效的屏蔽，通常是整體屏蔽，即高頻設(shè)備即饋線、感應(yīng)線圈都放置在屏蔽室內(nèi)，操作人員在屏蔽室外工作。此外，為了高頻加熱設(shè)備的工作安全，要求安裝專用地線，在設(shè)備周圍，特別是工人操作位置要鋪設(shè)35KV絕緣橡膠板。設(shè)備啟動操作時(shí)，仔細(xì)檢查冷卻水路，只有當(dāng)水冷系統(tǒng)工作正常時(shí)，才允許通電預(yù)熱振蕩管。設(shè)備檢修時(shí)一般不允許帶電作業(yè)，如需帶電作業(yè)，操作者必須穿絕緣鞋帶絕緣手套，必須另有人監(jiān)護(hù)。3.通風(fēng)和對毒氣的防護(hù)在基本金屬和釬料中，有時(shí)含有某些在加熱時(shí)熱源揮發(fā)的有毒物資，如CdBeZnPb等，釬劑中含有氟化物、氯化物和硼化物等。所以在釬焊過程中，必須采取妥善的防護(hù)措施，以免污染釬焊環(huán)境，損害操作者的健康。釬焊前清洗零件時(shí)，使用清洗劑，酸類、堿類等有機(jī)類溶劑，也必須嚴(yán)格采取防護(hù)措施，保證環(huán)境不受毒氣污染。通常生產(chǎn)車間采用通風(fēng)換氣的發(fā)生進(jìn)行自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)，在工業(yè)生產(chǎn)廠房，要求采用進(jìn)行通風(fēng)排除有害物資。機(jī)械通風(fēng)又可分為全面通風(fēng)和局部通風(fēng)兩種。所以在釬焊設(shè)備定購配套時(shí)要求用戶配備必要的通風(fēng)設(shè)備是必要的。二.釬焊試驗(yàn)方法及釬焊標(biāo)準(zhǔn)1.釬料的鋪展性及填縫試驗(yàn)方法1.1試件準(zhǔn)備a,試件為板狀，鋪展試驗(yàn)為40x40x2;填縫試驗(yàn)為110x20(立板），110x30(d底版）厚度2mm.b.試件材料與實(shí)際構(gòu)件相同，在對比試驗(yàn)時(shí)使用應(yīng)選擇適合釬焊的金屬材料。c.鋪展試件的試驗(yàn)面乙炔400號碳化硅砂布打磨，保證表面光潔、平整；通風(fēng)試驗(yàn)的立板釬焊面和底版釬焊平面必須進(jìn)行加工立板加工面和底版表面垂直，毛邊和毛刺應(yīng)徹底清除。d.試驗(yàn)面應(yīng)用適當(dāng)方法清理，去處油污和氧化物。1.2釬料、釬劑a.試驗(yàn)用的釬料在試驗(yàn)前進(jìn)行適當(dāng)清理，鋪展試驗(yàn)用的釬料應(yīng)為塊狀，若用絲狀釬料，則應(yīng)彎成圈狀，壓力0.1－0.2g允許偏差為±1％；對比試驗(yàn)用量必須一致；填縫試驗(yàn)用的釬料形狀不作規(guī)定，用量應(yīng)足夠填滿釬縫間隙。b.如需使用釬劑時(shí)，應(yīng)選擇在釬焊℃區(qū)間具有較高活性的釬劑，用量應(yīng)能覆蓋住釬料。鋪展試驗(yàn)原則上定為0.6－1.0cm.通風(fēng)試驗(yàn)的用量必須使其溶化后足夠填滿釬縫間隙。1.3加熱裝置加熱裝置為葙式電爐1.4試驗(yàn)方法a.試驗(yàn)平臺應(yīng)在爐中預(yù)熱到試驗(yàn)溫度b.鋪展試驗(yàn)前，釬料置于試件的上表面中心位置，如需釬劑，應(yīng)將其覆蓋于釬料上，然后將試件平放在移出爐外經(jīng)預(yù)熱的平臺上。填縫試驗(yàn)前，立板與底版垂直放置，在一端墊入具有耐熱的直徑為1mm的細(xì)絲或板厚為1mm的墊片，并用耐熱的細(xì)絲捆綁或點(diǎn)固焊定位，然后在進(jìn)行零端一側(cè)放置焊料，如需配置釬劑，應(yīng)將其放置在釬料上。然后將試件平放在移出爐外經(jīng)預(yù)熱的平臺上。經(jīng)預(yù)熱的平臺在爐外停留的時(shí)間不得超過15sc.試驗(yàn)溫度取釬料液相線溫度+30－80℃（鋁合金試驗(yàn)時(shí)則為+30℃）d.試件達(dá)到試驗(yàn)溫度后對于板厚為1mm的鋪展試件需保溫30s,板厚1mm以上時(shí)保溫50s,填縫試驗(yàn)試件需保溫50s.1.5結(jié)果表達(dá)（1）釬料鋪展試驗(yàn)后用面積測定義測定鋪展面積，cm2為單位（2）釬料填縫試驗(yàn)后測定填縫長度，以cm為單位需要指出的是，此標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法所得到的試驗(yàn)結(jié)果僅僅是一個(gè)參考值，只有與其它相近或相同的焊料進(jìn)行平行試驗(yàn)后進(jìn)行比較婦女看出差別或分出優(yōu)劣。2.釬縫外觀檢查外觀檢查是一種常用的簡便易行的方法，它要求檢驗(yàn)人員具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。為了克服僅憑人的感覺，因此存在著因人而異造成誤判的缺點(diǎn)。因而制定了中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《釬縫外觀質(zhì)量評定方法》，不過此評定方法主要適用于硬釬焊釬縫外觀質(zhì)量的檢驗(yàn)和評定。主要內(nèi)容介紹如。（1）標(biāo)準(zhǔn)定義釬縫、釬焊圓角、末釬滿如下：釬縫釬焊接頭中由液態(tài)金屬凝固形成的結(jié)合區(qū)域稱為釬縫。在搭接接頭或T形接頭中，釬縫通常包括釬焊圓角。釬焊圓角在對搭接接頭和T形接頭釬焊時(shí)，釬料從間隙溢出釬縫之外形成的圓弧形的填角部分，它是釬縫的一部分。未釬滿由于熔融釬料過度流失或其量不足而未能填滿釬縫間隙所形成的一種釬焊缺陷。（2）一般要求1）檢驗(yàn)部位所有裸露的釬縫表面均需進(jìn)行外觀質(zhì)量檢驗(yàn)。2）表面清理檢驗(yàn)釬縫外觀質(zhì)量前，應(yīng)徹底清除待查釬縫處的油污、氧化物、阻流劑和釬劑殘?jiān)韧鈦韸A雜物。3）檢驗(yàn)人員檢驗(yàn)人員應(yīng)價(jià)格培訓(xùn)，應(yīng)能對釬縫外觀缺陷程度作出正確的判斷。（3）釬縫外觀的評定1）釬縫外觀質(zhì)量主要采用目視（包括用10倍以下放大鏡）檢驗(yàn)方法評定。必要時(shí)可采用著色檢驗(yàn)方法和密封性檢驗(yàn)方法。2）將釬縫外觀質(zhì)量分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級。Ⅰ級釬縫適用于承受大的靜載荷、動載荷或交變載荷，或?qū)︹F縫氣密性、外觀裝飾要求高的釬焊件。釬縫表面連續(xù)致密，焊角光滑均勻，呈明顯的凹下圓弧過渡。表面不允許存在裂紋、針孔、氣孔、疏松、節(jié)瘤和腐蝕斑點(diǎn)等。釬料對基體金屬無可見的凹陷性溶蝕。Ⅱ級釬縫適合于承受中等靜載荷、動載荷或交變載荷，或的釬縫氣密性、外觀裝飾有一定要求的釬焊件。釬縫無未釬滿，焊角連續(xù)，但均勻性較差。釬縫表面有少量、輕微的分散性氣孔，疏松和腐蝕斑點(diǎn)，但不允許有裂紋和針孔。釬料對基體金屬有可見的凹陷性溶蝕，但其深度不超過基體金屬的5％－10％，對此應(yīng)根據(jù)釬焊構(gòu)件在該處的厚度及其工況條件確定。Ⅲ級釬縫適用于承受載荷較小，或?qū)︹F縫氣密性、外觀裝飾要求不高的釬焊件。釬縫成形較差，釬縫不連續(xù)，不光滑均勻，局部有未釬滿和氣孔，較密集疏松，但不允許有裂紋、穿透性氣孔、針孔。允許釬料的基體金屬有明顯的凹陷性溶蝕，但其深度不大于該處基體金屬厚度的10％－20％，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的工況條件確定。3）釬焊件缺陷處理釬縫表面存在裂紋、貫串性氣孔、針孔、以及不符合產(chǎn)品圖樣過渡的氣孔、疏松、溶蝕、未焊滿和表面粗糙，應(yīng)昂產(chǎn)品圖樣要求進(jìn)行補(bǔ)焊或作報(bào)廢處理。（4）釬縫外觀質(zhì)量檢驗(yàn)方法1）目測檢查法a.用肉眼觀察檢查。適用于明顯的可見的宏觀缺陷。b.放大鏡檢查。適用于肉眼難于分辨的表面缺陷，如微小的裂紋、氣孔和溶蝕等。c.反光鏡檢查。適用于深孔盲孔等不能直接目視的場合。d.內(nèi)窺鏡檢查。主要用于彎曲或遮擋部位表面釬縫的檢