1、1、钎料和焊件金属成分影响若钎料和钎焊金属在液态不互溶和固态不互溶，也不形成化合物，则它们之间的润湿性很差；若能液态互溶、固态互溶或形成化合物，则它们之间的润湿性很好。2、钎焊温度的影响温度的升高，可明显地改善润湿性。但温度过高，润湿性太好，会造成钎料流失，还会因过火而产生熔蚀现象。因此，在钎焊过程中，选择合适的钎焊温度是很重要的。3、焊件金属表面清洁度金属表面的氧化物及油污等杂质会阻碍钎料与焊件金属的接触，使液态钎料聚成球状而很难铺展，因此，钎焊时必须保证焊件金属接头处表面清洁。4、焊件金属表面粗糙度通常钎料在粗糙表面的润湿性比光滑面好。这是由于纵横交错的纹路对液态钎料起到特殊的毛细作用。5
2、、钎焊金属向钎料的溶解从宏观上看，钎焊过程中钎焊金属不熔化，但是从微观上看，在液态钎料和固态钎焊金属之间发生钎焊金属向钎料中溶解和钎料向钎焊金属扩散的相互扩散反应。钎焊金属在钎焊过程中向钎料的溶解，实为钎焊金属表面的微区熔化。钎焊金属向钎料的溶解将导致如下后果：1、改变钎料原来的成分，使钎料合金化，一般来说，可以提高钎缝的强度。2、钎焊金属溶解过多会使钎料熔点的粘度升高，使填缝能力下降；过度的溶解使表面出现溶蚀的缺陷，严重时出现溶穿。影响钎焊金属向钎料溶解的因素有：1、钎料的钎焊金属成分的影响 凡是钎料在钎焊金属上有好的润湿性，能顺利进行钎焊的情况下，钎焊金属在液态钎料中都会发生一定程度的溶解
3、。2、温度的影响 钎焊温度愈高，则溶解量愈大，溶解速度也愈快。为了防止钎焊金属溶解过多，钎焊温度不宜过高。3、保温时间的影响 钎焊金属在液态钎料中的扩散速度较快，保温时间长，溶解量大，达到饱和状态后，保温时间增长，溶解量不再增多。但钎缝圆角处聚集钎料较多，保温时间增长，就使溶解量明显增多，所以钎缝圆角是最容易产生溶蚀的部位。4、钎料组分向钎焊金属的扩散的影响液态钎料填满钎焊金属间隙时，钎焊组分由于与钎焊金属组分的差别或浓度的差别。必然发生钎料组分向钎焊金属扩散的过程。扩散量大小主要与浓度梯度、扩散系数、温度和保温时间等因素有关。5、钎焊接头成分和组织的影响由于钎料和钎焊金属之间的冶金反应，使钎
4、焊接头（钎缝）具有化学成分和组织不均匀的特点。钎焊接头可粗略地划分为扩散区、界面区和中心区三个部分。1）、纤缝中心区主要由钎料组成，也有钎焊金属的溶解。2）、界面区由钎焊金属向钎料溶解而形成的，成分的组织比较复杂。3）、扩散区主要由钎焊金属组成，也有从钎料扩散来的元素。二、钎焊方法的分类随着钎焊技术的发展，钎焊的种类越来越多。按钎焊的温度高低，钎焊通常分为低温钎焊、高温钎焊。焊接加热温度低于450称为软钎焊，高于450称为硬钎焊。焊常用的工艺方法较多，主要是按使用的设备和工作原理区分的。如按热源区分则有红外、电子束、激光、等离子、辉光放电钎焊等；按工作过程分有接触反应钎焊和扩散钎焊等。接触反应
5、钎焊是利用钎料与母材反应生成液相填充接头间隙。扩散钎焊是增加保温扩散时间，使焊缝与母材充分均匀化，从而获得与母材性能相同的接头。三、钎焊的特点钎焊属于固相连接，他与熔焊方法不同，钎焊时母材不熔化，采用比母材熔化温度低的钎料，加热温度采取低于母材固相线而高于钎料液相线的一种连接方法。当被连接的零件和钎料加热到钎料熔化，利用液态钎料在母材表面润湿、铺展与母材相互溶解和扩散和在母材间隙中润湿、毛细流动、填缝与母材相互溶解和扩散而实现零件间的连接。同熔焊方法相比，钎焊具有以下优点：1、焊加热温度较低，对母材组织和性能的影响较小。2、钎焊接头平整光滑，外形美观。3、焊件变形较小，尤其是采用均匀加热（如炉
6、中钎焊）的钎焊方法，焊件的变形可减小到最低程度，容易保证焊件的尺寸精度，可以替代或大大减少机械加工工作量。4、适用于复杂结构、异形结构及密封流道等类型产品的焊接，具有其它焊接方法不可替代的特性。如蜂窝结构、复杂流道、管路连接、异形接口的产品都已经采用钎焊成功的进行了批量生产和制造。如炉中钎焊一次可焊成几十条钎缝或几百件小型产品，生产率高。5、能实现异种金属或合金、金属与非金属材料之间的连接。钎焊的缺点：钎焊的缺点，钎焊接头强度比较低，耐热能力比较差，由于母材与钎料成分相差较大而引起的电化学腐蚀致使耐蚀力较差及钎焊装配要求比较高等。第二节 钎焊的材料一、钎焊料为实现两种材料（或零件）的结合，在其
7、间隙内或间隙旁所加的填充物。 钎料的熔点必须比焊接的材料熔点低。适宜于连接精密、复杂、多铤缝和异类材料的焊接。钎料按熔点高低分为软钎料（熔点低于450的钎料），硬钎料（熔点高于450的钎料）。钎料按组成分软钎料有锡基、铅基、锌基等钎料。硬钎料有铝基、银基、铜基、镍基等钎料。钎料在焊接时通过润湿母材并和母材形成固溶体之类的结构以实现焊接材料的紧密结合。选择钎料时必须考虑的一些因素有熔点、润湿性、接头强度等，这些因素对钎焊质量的好坏有直接影响。钎料一般与钎剂配合起来使用，钎剂在加热过程中靠自身的酸性或碱性去除材料表面氧化膜等杂质，以增强钎料的焊接效果。但是，也有一些钎料可以单独使用而不需要和钎剂配
8、合使用，这是因为这些钎料自身具有去材料表面氧化膜等杂质的功效。二、钎焊剂钎剂是钎焊时使用的熔剂，它的作用是清除钎料和母材表面的氧化物，并保护焊件和液态钎料在钎焊过程中免于氧化，改善液态钎料对焊件的润湿性。对于大多数钎焊方法，钎剂是不可缺少的。对钎剂的基本要求：1、钎剂应具有足够的去除母材及钎料表面氧化物的能力。2、钎剂的熔点及最低活性温度应低于钎料的熔点。3、钎剂在钎焊温度下具有足够的润湿性。4、钎剂中各组分的气化（蒸发）温度应比钎焊温度高，以避免钎剂挥发而丧失作用。5、钎剂以及清除氧化物后的生成物，其密度均应尽量小，以利于浮在表面，不在钎缝中形成夹渣。6、钎剂及其残渣对钎料及母材的腐蚀性要小
9、。7、钎剂的挥发物应当无毒性。8、钎焊后，残留钎剂及钎焊残渣应当容易清除。（1）、软钎剂软钎剂是在450以下进行钎焊用的钎剂，分为以下两大类：1）、非腐蚀性软钎剂 这种钎剂化学活性比较弱，对母材几乎无腐蚀作用。松香、胺、有机卤化物等都属于非腐蚀性软钎剂。松香是最常用的钎剂，一般以粉末或以酒精、松节油溶液的形式使用。松香钎剂只能在300以下使用，超过此温度时将碳化而失效。通常加入活性物质配成活性松香钎剂，以提高其去除氧化物的能力。2）、腐蚀性软钎剂 这种钎剂化学活性强，热稳定性好，可用于黑色金属及有色金属的钎焊，但是钎焊后的残留物必须彻底洗净。常用的腐蚀性软钎剂见表11：表 11 常用的腐蚀性软
10、钎剂牌号组分（质量分数）（%）应用范围RJ1氯化锌40，水60钢、铜、黄铜和青铜RJ3氯化锌40，氯化铵5，水55RJ5氯化锌25，盐酸（密度1.198/cm3）25，水50不锈钢、碳素钢、铜合金RJ8氯化锌65，氯化钾14，氯化钠11，氯化铵10铜及铜合金 硬钎剂是在450以上进行钎焊用的钎剂，常用的硬钎剂组分及用途见表1-2 表 1-2 常用的硬钎剂组分及用途钎焊温度（）用 途YJ1硼砂1008001150用铜基钎料钎焊碳素钢、铜、铸铁、硬质合金等YJ2硼砂25，硼酸758501150YJ7硼砂50，硼酸35，氟化钾15650850用银基钎料钎焊钢、铜合金、不锈钢和高温合金YJ8硼砂50，
11、硼酸10，氟化钾40800用铜基钎料钎焊硬质合金QJ-101硼酐30，氟硼酸钾70550850用银基钎料钎焊铜及铜合金、钢，不锈钢和高温合金QJ-102氟化钾42，硼酐35，氟硼酸钾23650850201硼酐771，脱水硼砂121，氟化钙10058501150用铜基钎料或镍基钎料钎焊不锈钢和高温合金QJ105氟化镉2931，氯化锂2426，氯化钾2426，氯化锌1316，氯化铵4555450600钎焊铜及铜合金 黑色金属常用的硬钎剂是硼砂、硼酸及其混合物。这些钎剂的粘度大、活性温度相当高，必须在800以上使用，并且钎剂残渣难于清除。在硼化物中加入碱金属和碱土金属的氟化物及氯化物，可以改善硼砂、
12、硼酸钎剂的润湿能力， 提高去除氧化物的能力，以及降低钎剂的熔化温度及活性温度。第三节 钎焊的方法及工艺一、钎焊的方法焊方法分类钎焊方法通常是以所应用的热源来命名的，其主要作用是依靠热源将工件加热到必要的温度，随着新热源的发展和使用，近年来出现了不少新的钎焊方法。生产中的一些主要或重要的钎焊方法是按加热方式区分钎焊方法见表1-3：表 1-3 加热方式区分钎焊方法钎焊方法分类原理应 用火焰钎焊氧乙炔焰用可燃气体与氧气（中压缩空气）混合燃烧的火焰来进行加热的钎焊，火焰钎焊可分为火焰硬钎焊和火焰软钎焊主要用于钢的高温钎焊或厚大件钎焊压缩空气雾化汽油火焰、氧液化石油火焰、氧天然气火焰等适用于钢以及低温钎
13、料的硬钎焊，也用于铝的火焰钎焊；薄壁小件的钎焊炉中钎焊空气炉中钎焊把装配好的焊件放放一般工业电炉中加热至钎焊温度完成钎焊多用于钎焊铝、铜、铁及其合金保护气氛炉中钎焊还原性气氛炉中焊加有钎料的焊件在还原性气氛或惰性气氛的电炉中加热进行钎焊适用于钎焊碳素钢、合金钢、硬质合金、高温合金等惰性气氛炉中钎焊真空炉中钎焊热壁型使用真空钎焊容器，将装配套好钎料的焊件放入容器内，容器放入非真空炉中加热到钎焊温度，然后容器在空 气中冷冷却钎焊含有Cr、Ti、Al、等元素的合金钢、高温合金、钛合金、铝合金及难熔合金冷壁型加热炉与钎焊室合为一体，炉壁作成水冷套，内置热反射屏，防止热向外辐射，提高热效率，炉盖密封，焊
14、件钎焊后随炉冷却感应钎焊高频（150700kHz）焊件钎焊处的加热是依靠在交变磁场中产生感应电流的电阻热来实现广泛用于钎焊钢、铜及铜合金、高温合金等的具有对称形状的焊件中频（110kHz）工频（很少直接用于钎焊）浸渍钎焊盐浴浸渍钎焊外热式多为氯盐的混合手作盐浴，焊件加热的保护靠盐浴来实现。力争上游热式由槽外部电阻丝加热；内热式靠电流通过盐浴产生的电阻热来加热。当钎焊铝及其合金时应使用钎剂作盐浴适用于以铜基钎料和银基钎焊钢、铜及其合金、合金钢及高温合金。还可钎焊铝及其合金内热式熔化钎料中浸渍钎焊（金属浴）将经过表面清洗并装配好的钎焊件进行钎剂处理，再放入熔化钎料中，钎料把钎焊处加热到钎焊温度实现
15、钎焊要用于以软钎料焊铜、铜合金及钢。对于钎缝多而复杂的产品（如蜂窝式换热器、电机电枢等）用此法优越效率高电阻钎焊直接加热电极压紧两个零件的钎焊处，电流通过钎焊面形成回路，靠通电中钎焊面产生的电阻热加热到钎焊温度实现钎焊主要用于钎焊刀具、电机的定子线圈、导线端头以及各种电子元器件的触点等间接加热电流或只通过一个零件，或根本不通过焊件。前者钎料熔化和另一零件加热是依靠通电加热的零件向它导热来实现。后者电流是通过并加热一个较大的石墨板或耐热合金板，焊件放置在此板上，全部依靠导热来实现，对焊件仍需压紧二、钎焊的工艺钎焊过程的主要工艺参数是钎焊温度和保温时间。钎焊温度通常选为高于钎料液相线温度25 -
16、60 C，以保证钎料能填满间隙。 钎焊保温时间视工件大小及钎料与母材相互作用的剧烈程度而定。大件的保温时间应长些，以保证加热均匀。钎料与母材作用强烈的，保温时间要短。一般说来，一定的保温时间是促使钎料与母材相互扩散，形成牢固结合所必需的。但过长的保温时间将导致熔蚀等缺陷的发生。钎焊常用的工艺方法较多，主要是按使用的设备和工作原理区分的。按加热热源可以将钎焊分为如下几类：1、陶瓷金属钎焊 是在陶瓷连接部分先进行陶瓷金属化，涂上一层专门配制的膏（一般是由金属粉如银、金、铌、钯等加低温玻璃粉组成），经一定温度烧结，在陶瓷上结合成一薄层金属，然后把要连接的金属钎焊；如果要连接的金属热稳定性比较好，也可
17、以直接用低温玻璃粉把陶瓷与金属烧结在一起；可以用胶粘剂如环氧树脂、硅橡胶、丙烯酸树脂等粘贴。2、烙铁钎焊 用于细小简单或很薄零件的软钎焊。 3、波峰钎焊 用于大批量印刷电路板和电子元件的组装焊接。施焊时，250左右的熔融焊锡在泵的压力下通过窄缝形成波峰，工件经过波峰实现焊接。这种方法生产率高，可在流水线上实现自动化生产。 4、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。 5、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
18、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。 6、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。7、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。三、钎焊的缺陷及防止用比母材熔点低的金属材料作为钎料，用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊
19、接方法。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，如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗，除去油污和过厚的氧化膜，保证接口装配间隙。间隙一般要求在 0.010.1毫米之间见表1-4：表 1-4 间隙一般要求缺陷特征产生原因处理措施预防措施钎焊未填满 接头间隙部分未填满1.间隙过大或过小；2装配时铜管歪斜；3焊件表面不清洁4焊件加热不够;5钎料加入不够对未填满部分重焊1装配间隙要合适；2装配时铜管不能斜；3焊前清理焊件；4均匀加热到足够度；5加入足够钎料钎缝成形不良 钎料只在一面填缝,未完成圆角,钎缝表面粗糙1.焊件
20、加热不均匀;2.保温时间过长;3.焊件表面不清洁补焊1.均匀加热焊件区域；2钎焊保温时间适当；3焊前焊件清理干净；气孔 钎缝表面或内部有气孔1焊件清理不干净；2钎缝金属过热；3焊件潮湿；清除钎缝后重焊1焊前清理焊件；2降低钎焊温度；3缩短保温时间；4焊前烘干焊件；夹渣钎缝中有杂质2加热不均匀；3间隙不合适；4钎料杂质量过高；2均匀加热；3合适的间隙；表面侵蚀钎缝表面有凹坑或烧缺1钎料过多；2钎缝保温时间长；机械磨平；1适当钎焊温度；2适当保温时间焊堵铜管或毛细管全部或部分堵塞；1钎料加入太多；2保温时间过长；3套接长度太短；4间隙过大；拆开清除堵塞物后重焊1加入适当钎料；2适当保温时间；3适当
21、的套接长度；氧化焊件表面或内部被氧化成黑色1使用氧化焰加热；2未用雾化助焊剂；3内部未充氮保护或充氮不够；打磨除去氧化物并烘干1使用中性焰加热；2使用雾化助焊剂；3内部充氮保护；钎料钎料流到不需钎料的焊件表面或滴落2直接加热钎料；3加热方法不正确；表面的钎料应打磨掉1加入适量钎料；2不可直接加热钎料；3正确加热。泄漏工件中出现泄漏现象1加热不均匀；2焊缝过热而使磷被蒸发；3焊接火焰不正确。造成结碳或被氧化；4气孔或夹渣。拆开清理后重焊或补焊1.均匀加热，均匀加入钎料；2.选择正确火焰加热；3.焊前清理焊件；4.焊前烘干焊件。过烧内、外表面氧化皮过多，并有脱落现象（不靠外力，自然脱落）所焊接头形
22、状粗糙，不光滑发黑，严重的外套管有裂管现象1钎焊温度过高（过高使用了氧化焰）；2钎焊时间过长3已焊好的口又不断加热、填料用高压氮气或干燥空气对铜管内外吹1控制好加热时间；2控制好加热的温度第四节 技术要求一、操作技术1、用锉刀、刮刀或钢丝刷清除焊接处的油污。2、清洁烙铁，用钢丝刷刷除氧化铜。 3、在焊接部位涂上焊药。 4、用加热的烙铁沾上焊锡，在焊接部位稍停片刻，使焊件发热，然后慢慢移动，使焊锡均匀地流入焊缝，形成光洁平滑的焊道。二、注意事项（1）、通风措施1）、通常采用的有效防护措施是室内通风。它可将钎焊过程中所产生的有毒烟尘和毒性物质挥发气体排出室外，有效的保证操作者的健康和安全。2）、通
23、常生产车间通风换气的方式有两种，自然通风和机械通风。在工业生产厂房中，要求采用机械通风排除有害物质。机械通风又可分为全面排风和局部排风两种。3）、当钎焊过程中产生大量有毒害物质，难于用局部排风排出室外时，可采用全面排风的办法加以补充排除，一般情况下，是在车间两侧安装较长的均匀排风管道，用风机作动力，全面排除室内的含有毒物的空气，或者在屋顶上分散安装带有风帽的轴流式风机进行全面排风。但是全面排风效率较低，不经济，实用中应尽量采用局部排风。局部排风是排风系统中经济有效的排风方法。通常在有害物的发生源处设置排风罩，将钎焊时产生的有害物加以控制和排除，不使其任意扩散，因而排风效率最高。因此，凡是在生产
24、中产生有害物的设备或工艺过程均应尽量就地设计安装局部排风罩，并应连成系统加以排除。排风罩应根据工艺生产设备的具体情况、结构及其使用条件，并考虑所产生有害物的特性进行设计。几个相同类型的排风罩可连成一个系统，以通风机为动力进行排除。当遇到各种排风罩所排除的有害气体不同时，则要考虑各有害气体混合后不致发生爆炸或燃烧，或生成毒性更大的物质时方可合并排除，否则应分别设置排风系统。此外，对具有腐蚀性气体和剧毒气体的排除，应单独设置排风系统，排入大气之前要进行预处理，达到国家规定有害物排放标准后方可排放。（2）、防毒措施1）、当钎焊金属和钎料中含有毒性金属成分时，要严格采取防护措施，以免操作者发生中毒，这
25、些金属包括Be、Cd、Pd、Zn等。2）、Be在原子能、宇航和电子工业中应用价值很高，但它毒性大，钎焊时要特别重视安全防护措施。Be主要通过呼吸道和有损伤的皮肤吸入人体，从体内排出速度缓慢，短期大量吸入会引起急性中毒，吸入BeO等难溶性化合物可引起慢性中毒铍病，数年后发病，主要表现为呼吸道病变。铍和氧化铍钎焊时，最好在密闭通风设备中进行，并应有净化装置，达到规定标准才可排出室外。3）、Cd通常是为了改善钎焊工艺性在钎料中加入的元素，加热时易挥发，可从呼吸道和消化道吸入人体，积蓄在肾、肝内，多经胆汁随粪便排出，短期吸入大量Cd烟尘或蒸气会引起急性中毒，长期低浓度接触Cd烟尘蒸气，会引起肺气肿，肾
26、损伤、嗅觉障碍症和骨质软化症等。4）、Pb是软钎料中的主要成分，加热至400500时即可产生大量Pb蒸气，在空气中迅速生成氧化铅，Pb及其化合物有相似的毒性，钎焊时主要是以烟尘蒸气形式经呼吸道进入人体，也可通过皮肤伤口吸收。5）、Pb蒸气中毒通常为慢性中毒，主要表现为神经衰弱综合症，消化系统疾病、贫血、周围神经炎，肾肝等脏器损伤等。中国现行规定车间空气中最高容许浓度，铅烟为003mg/m3，铅尘为005mg/m3。6）、Zn及其化合物ZnCl2在钎焊时，Zn和ZnCl2会挥发生成锌烟，人体吸入可引起金属烟雾热（metal fume fever），症状为战栗、发烧、全身出汗、恶心头痛、四肢虚弱等
27、。接触ZnCl2烟雾会引起肺损伤，接触ZnCl2溶液会引起皮肤溃疡。因此，防止烟雾接触人体，必须应用个人防护设备和良好的通风环境，当皮肤触到ZnCl2溶液时要用大量清水冲洗接触部位。7）、在使用含有氟化物的钎剂时，必须在有通风的条件下进行钎焊，或者使用个人防护装备。当用含氟化物钎剂进行浸沾钎焊时，排风系统必须保证环境浓度在规定范围内，现行国家规定最大允许浓度为1mg/m3。8）、氟化物对人体的危害主要表现为骨骼疼痛、骨质疏松或变形，严重者会发生自发性骨折。对皮肤的损伤是发痒、疼痛和湿疹等。参考文献1雷世明主编.焊接设备及方法.北京：机械工业出版社，19982洪渊主编. 简明钎焊工手册.北京：机械工业出版社，20013课题组XX收索引擎.北京，20134吴志强主编.现代焊接方法及设备. 北京：机械工业出版社，1889
