钎焊考试答案

第一章：

1. 推导钎料在平板间隙中上升高度与钎料表面张力、润湿角之间的关系

2.温度是如何影响钎料在母材上的润湿性的

? 液体的表面张力与温度的关系

2/3?Am?K(T0?T??)

Am：一个摩尔液体分子的体积；K：常数； T0：表面张力为零时的临界温度；τ：温度常数

? 随着温度的升高，液体的表面张力减小，提高了润湿性

? 温度升高，钎料本身的表面张力减小，液态钎料与母材间的界面张力降低，提高了

钎料的润湿性

? 温度过高，钎料的润湿性太强，造成钎料流失

2. 金属表面的粗糙度是如何影响钎料的润湿性的

母材表面粗糙度对与其相互作用弱的钎料的润湿性有明显 影响。

（Ag-20Pd-5Mn钎料在不锈钢、铜＋HlSnPb58-2）

粗糙表面上纵横交错的细槽对液态钎料起到特殊的毛细作 用，促进了钎料在母材表面的铺展

母材表面状态对与其相互作用强的钎料的润湿性无影响。 （ LF21铝合金+Sn-20Zn）

因钎料与母材的强烈相互作用，细槽迅速被液态钎料溶解 而不复存在

3. 金属表面的氧化物是如何影响钎料的润湿性的

金属表面上总是存在着金属氧化物，在有氧化膜的金属表面上，液态钎料往往凝聚成

球状，不与金属发

第一章：

钎焊复习题

——0529101班

1. 用能量最小原理推导润湿角与材料表面张力、界面张力之间的关系

公式太麻烦就没写，我有手写版的，大家互相问一下也行。

2. 推导钎料在平板间隙中上升高度与钎料表面张力、润湿角之间的关系

1??1?P??LG????R1R2?(??)2R

?(??)2?Δ

P???(??)2???P?cos??Rd???LG?(??)2??cos?d??2?LGcos?h

a

θ

2?cos?0??gh?LG 同一水平面上的压力相等，所以

a2?LGcos?h? 得到液面上升高度为

a?g

填缝高度计算(续)

设S0’为参考点，其表面处的压力为大气压力 P'?PS0aS0 和S0’的处于同一高度，压力应该相等

S

PS0?PaS1的压力：大气压力+附加压力

PS1?Pa?S0

S

PS0?Pa?RS0的压力：PS1+液柱高度产生的压力

?PS?Pa??h?g0R因此：? ?h?gRaRcos(?)?再由 2得到：

h?2?cos?a?g

3. 评价钎料润湿性和铺展性能的方法

1) 润湿角测量

? 一定体积的钎料 ? 采用相应的去膜措施

? 在规定的温度保持一定的时间 ? 冷凝后切取横截面，测

银钎焊材料

HL209，含银2%，等同于美标AWS BCuP-6、国标BCu91PAg具有良好的流动性和填充能力，广泛用于空调、冰箱、机电等行业，铜及铜合金的钎焊。熔点645-790摄氏度。

HL205，含银5%，等同于美标AWS BCuP-3国标BCu88PAg及L205，有一定塑性，适用不能保持紧密配合的铜及其合金接头的焊接。熔点645-815摄氏度。 HL301银基焊条Ag 10 Cu 53 Zn余量；熔点820摄氏度。用途：主要用于钢及钢合金，钢及硬质合金。

HL204，含银15% HAg-15B，含银15%，等同于美标AWS BCuP-5国标BCu80AgP及L204，具有接头塑性好，导电性提高，特别适用间隙不均场合。可钎焊承受振动载荷的铜及其合金接头的钎焊。熔点645-800摄氏度。

HAG-18BSn，含银18%，是银、铜、锌、锡合金，熔化范围稍高，润湿性和填充性良好，价格经济。可焊接铜、铜合金、钢等材料。熔点770-810摄氏度。 HAG-20BCd，含银20%，是银、铜、锌、镉合金，熔化范围适中，润湿性和填充性好，价格经济。可焊铜、铜合金、钢等大都份材料，熔点620-760摄氏度。 HL302，含银2

银钎焊材料

HL209，含银2%，等同于美标AWS BCuP-6、国标BCu91PAg具有良好的流动性和填充能力，广泛用于空调、冰箱、机电等行业，铜及铜合金的钎焊。熔点645-790摄氏度。

HL205，含银5%，等同于美标AWS BCuP-3国标BCu88PAg及L205，有一定塑性，适用不能保持紧密配合的铜及其合金接头的焊接。熔点645-815摄氏度。 HL301银基焊条Ag 10 Cu 53 Zn余量；熔点820摄氏度。用途：主要用于钢及钢合金，钢及硬质合金。

HL204，含银15% HAg-15B，含银15%，等同于美标AWS BCuP-5国标BCu80AgP及L204，具有接头塑性好，导电性提高，特别适用间隙不均场合。可钎焊承受振动载荷的铜及其合金接头的钎焊。熔点645-800摄氏度。

HAG-18BSn，含银18%，是银、铜、锌、锡合金，熔化范围稍高，润湿性和填充性良好，价格经济。可焊接铜、铜合金、钢等材料。熔点770-810摄氏度。 HAG-20BCd，含银20%，是银、铜、锌、镉合金，熔化范围适中，润湿性和填充性好，价格经济。可焊铜、铜合金、钢等大都份材料，熔点620-760摄氏度。 HL302，含银2

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陶瓷

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陶瓷陶瓷材料具有优异的耐高温、耐磨损、抗腐蚀性能和密度低、 绝缘性好的优点

陶瓷塑性差、脆性高 单独使用时抵抗热应力和冲击载荷的能力差。

陶瓷一金属复合构件

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钎焊钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，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方法。

优点：钎焊变形小，接头光滑美观，适 合于焊接精密、复杂和由不同材料 组成的构件

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陶瓷金属钎焊的困难1、陶瓷与金属钎料难润湿 熔点：陶瓷~2000℃;金属~1600℃ 陶瓷 sg 金属 sg, sg sl 2、陶瓷与金属的物理化学性质差异大 陶瓷CTE ~2;金属CTE 13~24 3、陶瓷的线膨胀系数比较小，与金属的相差较大 残余力大 4、陶瓷熔点高, 硬度和强度高, 不易变形 扩散连接时表面难平整 5、大部分陶瓷导电性很差或基本不导电 不可电焊

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陶瓷与金属钎焊技术

(1) 活性钎料 Ti、Zr、Cr、Ni (2) 特殊钎料 SiC陶瓷 FeSi钎料

钎焊工培训教程

气焊：缩写（OFW） 氧乙炔焊：缩写（OAW） 氢氧焊：缩写（OHW）。

气焊：是利用可燃气体与氧气按一定的比例混合燃烧时形成的高温火焰进行焊接的工艺方法。

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可燃气体有乙炔，液化石油气，天然气，煤气，氢气等。因乙炔在纯氧中燃烧时，放出的热量最多，火焰温度最高，故使用的最普遍。这种气焊也称为氧-乙炔焊，也称气焊。 气焊一般适用于薄钢板，有色金属材料，铸铁等焊接

目前气焊主要应用于建筑、安装、维修及野外施工的条件下的钢铁材料焊接。

氧乙炔焊是利用乙炔在氧气中燃烧产生的高温火焰进行焊接，利用焊炬确定火焰定向。利用6300°F（3482℃）高温火焰熔化母材，形成熔池。留间隙或坡口时应使用填充金属。火焰沿着焊缝向前移动，熔池凝固形成焊缝。

氧乙炔焊的优点及主要用途 优点：1）适用于各种焊接位置

2）氧乙炔焊设备简单、搬运方便。成本低。 3）适用于焊接硬钎焊、软钎焊及切割。

4）必须选用合理的填充焊丝，焊丝与母材的成分相匹配，含有适量的脱氧剂，保证焊缝的质量。 5）氧乙炔焊通常用于焊接厚度小于1/4in（6.4mm）的工件。

一、安全防护

按照GB9448-1999焊接与切割安全标准实

火焰钎焊基础知识

１、 焊接原理

① 用焊条来连接两种母材

※使用比母材金属的熔化温度低的

金属或是合金材料来连接两种母材。

熔化的焊条不和母材融合一起，而是填充母材与母材 之间的空隙，将母材连接在一起。

这时融化的焊条依照毛细管现象渗透。

② 熔接方法分类

※硬焊接指的是焊条融化温度点在 450℃以上。 ※软焊接指的是焊条融化温度点在 450℃以下。 ③ 焊条的种类

④ 焊接的原理

扩散现象：焊条渗透到被焊接的母材里面的现象叫做”扩散”。

※加热可以促进扩散现象

⑤ 阻碍扩散的因素： Ａ： 母材表面的杂质

被焊接的母材表面有金属氧化物、油脂、尘土、以及其余杂质的时侯，焊条不易渗透（扩散）到母材里面。 Ｂ：均匀加热

两个母材表面不同温度时、焊条先扩散到温度较高的母材表面，低温的母材不利于扩散。 ２、选择焊条的方法

①选焊条的时候，首先考虑物品的使用目的、形状?尺寸?组装方法?焊接的程序?数量、还取决于采用软焊接还是硬焊接。

②焊条要求满足以下特性： Ⅰ 对母材熔入性好。

钎焊生产工艺

钎焊生产工艺包括：钎焊前工件表面准备、装配、安置钎料、钎焊、钎后处理等各工序，每一工序均会影响产品的最终质量。

工件表面准备

钎焊前必须仔细地清除上件表面的氧化物、油脂、脏物及油漆等，因为熔化了的钎料不能润湿未经清理的零件表面，也无法填充接头间隙。有时，为厂改善母材的钎焊性以及提高钎焊接头的抗腐蚀性，钎焊前还必须将零件预先镀覆某种金属层。

(1)清除油污油污可用有机溶剂去除。

常用的有机溶剂有酒精、四氯化碳、汽油、三氯化烯、二氯乙烷及三氯乙烷等。小批生产时町将零什浸在有机溶剂中清洗干净。大批生产中应用最广的是在有机溶剂的蒸汽中脱脂。此外，在热的碱溶液中清洗也可得到满意的效果。例如钢制零件可浸入70—80℃的10％苛性钠溶液中脱脂，铜和铜合金零件可在50g磷酸三钠，50g碳酸氢纳加1L水的溶液内清洗，溶液温度为60～80°C。零件的脱脂也可在洗涤剂中进行脱脂后用水仔细清洗。当零件表面能完全被水润湿时，表明表面油脂已去除干净。

对于形状复杂而数量很大的小零件，也可在专门的槽子中用超声波清洗。超声波去油效率高。

(2)清除氧化物钎焊前，零件表面的氧化物可用机械方法、化学浸蚀法和电化学浸蚀方法进行。

机械方法清理时可采用锉刀、金属刷、砂纸、砂轮、喷砂等

各种材料的真空钎焊

一、碳钢和低合金钢的钎焊 1、钎焊材料

（1）钎料 碳钢和低合金钢的钎焊包括软钎焊和硬钎焊。软钎焊中应用量广的钎料是锡铅钎料，这种钎料对钢的润湿性随含锡量的增加而提高，因而对密封接头宜采用含锡量高的钎料。锡铅钎料中的锡与钢在界面上可能形成FeSn2金属间化合物层，为避免该层化合物的形成，应适当控制钎焊温度和保温时间。几种典型的锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度如表1所示，其中以w(Sn)为50%的钎料钎焊的接头强度最高，不含锑的钎料所焊的接头强度比含锑的高。

表1 锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度

碳钢和低合金钢硬钎焊时，主要采用纯铜、铜锌和银铜锌钎料。纯铜熔点高，钎焊时易使母材氧化，主要用于气体保护钎焊和真空钎焊。但应注意的是钎焊接头间隙宜小于0.05mm，以免产生因铜的流动性好而使接头间隙不能填潢的问题。用纯铜钎焊的碳钢和低合金钢接头具有较高的强度，一般抗剪强度在150～215MPa，而抗拉强度分布在170～340MPa之间。

与纯铜相比，铜锌钎料因Zn的加入而使钎料熔点降低。为防止钎焊时Zn的蒸发，一方面可在铜锌钎料中加入少量的Si；另一方面必须采用快速加热的方法，如火焰钎焊、感

不锈钢真空钎焊的工艺要点

1 钎焊接头的设计：

设计钎焊接头时，应考虑接头的强度、组合件的定位方法、钎料置放的位置、接头间隙等诸多因素

1.1钎焊接头连接方式：

钎焊接头有对接和搭接两种方式。

采用对接接头，由于钎料和钎缝的强度一般比母材低，因而对接接头不能保证接头具有与母材相等的承载能力，因此钎焊接头大多采用搭接形式。通过改变搭接长度提高钎焊接头的强度。

对于采用高强度铜基、镍基钎料钎焊的搭接接头，搭接长度通常取为薄壁件厚度的2～3倍。由于工件的形状不同，搭接接头的具体形状也各不相同。对于薄壁件而言，常采用锁边形式的搭接方式，提高钎焊接头的强度。 1.2

接头的定位：组合件的定位是影响钎焊质量的重要因素。

定位的方法主要有依靠自重、紧配合、毛刺定位、点焊定位、（氩弧焊）涨口定位、夹具定位等。

列管式EGR冷却器将采用涨口定位、点焊定位、焊接变位器等多种定位方法 1.3 钎料的置放

钎料置放的原则是应尽可能利用钎料的重力作用和钎缝的毛细作用来促进钎料填满间隙。 EGR冷却器的钎焊将使用镍基钎料膏状和非晶态薄带两种。膏状钎料应直接涂在钎缝处，而 非晶态薄带钎料标准有0.0254mm 0.0381mm等不同的厚度。 按工件要求加工成不同的形