釬焊的基礎(chǔ)知識(shí)

釬焊是指低于焊件熔點(diǎn)的釬料和焊件同時(shí)加熱到釬料熔化溫度后，利用液態(tài)釬料填充固態(tài)工件的縫隙使金屬連接的焊接方法。在釬焊過(guò)程中，材料被加熱到比填充材料溫度高一些，填充金屬變成液體，覆蓋所有配合面，并形成冶金結(jié)合。釬焊時(shí)，首先要去除母材接觸面上的氧化膜和油污，以利于毛細(xì)管在釬料熔化后發(fā)揮作用，增加釬料的潤(rùn)濕性和毛細(xì)流動(dòng)性。根據(jù)釬料熔點(diǎn)的不同，釬焊分為硬釬焊和軟釬焊。軟釬焊：軟釬焊的釬料熔點(diǎn)低于450°C，接頭強(qiáng)度較低（小于100MPa）。軟釬焊多用于電子和食品工業(yè)中導(dǎo)電、氣密和水密器件的焊接。以錫鉛合金作為釬料的錫焊最為常用。軟釬料一般需要用釬劑，以清除氧化膜，改善釬料的潤(rùn)濕性能。硬釬焊：硬釬焊的釬料熔點(diǎn)高于450°C，接頭強(qiáng)度較高（大于200MPa）。硬釬焊接頭強(qiáng)度高，有的可在高溫下工作。硬釬焊的釬料種類繁多，以鋁、銀、銅、錳和鎳為基的釬料應(yīng)用最廣。釬焊有幾個(gè)顯著的特點(diǎn)：1.溫度低:釬焊使用的釬料熔點(diǎn)低于被連接金屬的熔點(diǎn)，因此連接過(guò)程中被連接金屬并不會(huì)被熔化，熔化的是填充金屬，因此所需要的加熱溫度相對(duì)較低。2.不破壞原件表面:由于釬料熔點(diǎn)低，連接過(guò)程中不會(huì)破壞被連接金屬的表面質(zhì)量，可以保持原件的外觀和性能。3.適用性廣泛:釬焊可用于連接不同種類的材料，如：異種金屬結(jié)合、金屬與非金屬連接，還可以連接纖維及彌散強(qiáng)化復(fù)合材料等，使其在多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。4.強(qiáng)度可靠:釬焊工藝可以提供堅(jiān)固、持久的連接，使得所連接的部件具有較高的強(qiáng)度和耐久性。5.不需要相同材料:相比其他焊接方法，釬焊不要求被連接金屬和釬料具有相同的成分。釬焊工藝中除了母材會(huì)對(duì)釬焊強(qiáng)度有很大影響以外，釬焊填充材料的選擇也很重要。正確的選擇釬料和匹配的釬焊方法，釬焊可以使用幾乎任何可以商用的填充材料用以提供堅(jiān)固的接頭。在釬焊過(guò)程中，釬料滲入基體金屬并與基體金屬形成合金的過(guò)程稱為擴(kuò)散，在高溫、高應(yīng)力使用條件下應(yīng)優(yōu)先選擇易于擴(kuò)散并能與基體金屬形成合金的填充材料。當(dāng)組建由極薄的基底金屬構(gòu)成時(shí)，通常選擇具有低擴(kuò)散性的填充材料。接頭強(qiáng)度取決于接頭設(shè)計(jì)、應(yīng)力狀態(tài)、釬焊溫度、釬焊量、加熱速率、峰值溫度下的保持時(shí)間以及許多其他需考慮的因素,在選擇填充材料時(shí)，首先要考慮工作溫度，極少數(shù)填充材料具有不同的熔點(diǎn)。固相線和液相線很接近的釬料通常不會(huì)表現(xiàn)出很強(qiáng)的分離傾向，并且它們是相對(duì)流動(dòng)的。必須考慮到填充材料與基體金屬的合金化程度；合金化可以改善接頭的力學(xué)性能，提高接頭的重熔溫度。最后，填充材料的放置也是一個(gè)重要考慮因素,這不僅是因?yàn)榉胖梅椒ㄐ枰咏宇^，而且還因?yàn)樵诩訜徇^(guò)程中，填充材料必須保持在其位置上直至熔化。填充材料有不同的形式，最常見(jiàn)的填充材料形式有：絲材、粉末、箔片、焊膏、帶材、墊片等，材料形式的選擇主要取決于特定接頭的設(shè)計(jì)。為了能在釬焊中得到滿意的應(yīng)用效果，釬料必須具備以下特征：1.在釬焊溫度下具有適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性，以確保通過(guò)毛細(xì)作用流動(dòng)，并提供均勻的合金分布；2.避免填充金屬中低熔點(diǎn)元素過(guò)早的釋放穩(wěn)定性；3.釬料具有潤(rùn)濕母材接頭表面的能力；4.釬焊溫度下釬料合金元素的低揮發(fā)性。5.與母體金屬形成合金或結(jié)合，以形成具有較高熔化溫度合金的能