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钎焊基础知识:钎剂|钎料 钎焊技术是采用比母材熔点低的材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但低于母材熔化的温度（使母材仍保持为固态），利用液态钎料的润湿作用填充接头间隙，与母材相互扩散实现被焊工件连接的一种方法。与熔焊相比，钎焊的优点是加热温度低、工件变形小、接头平整美观、可连接不同的材料、生产效率高等；缺点是钎焊接头强度低、接头装配要求高，应保证严格的装配间隙。1 钎焊方法的分类 钎焊接头的质量与所选用的钎焊方法、钎焊材料（钎剂、钎料等）和工艺参数等有关。按照不同的特征和标准，钎焊方法有以下几种分类方法。按照所采用钎料的熔点 可分为软钎焊和硬钎焊，钎料熔点低于450时称为软钎焊，高于450时称为硬钎焊。按照钎焊温度的高低 可分为高温钎焊、中温钎焊和低温钎焊，温度的划分是相对于母材熔点而言。例如，对钢件来说，加热温度高于800称为高温钎焊，550800之间称为中温钎焊，加热温度低于550称为低温钎焊；但对于铝合金来说，加热温度高于450称为高温钎焊，300450之间称为中温钎焊，加热温度低于300称为低温钎焊。按照热源种类和加热方法的不同 可以分为火焰钎焊、炉中钎焊、感应钎焊、电阻钎焊、浸渍钎焊、气相钎焊、烙铁钎焊及超声波钎焊等。按照去除母材表面氧化膜的方式 可以分为钎剂钎焊、无钎剂钎焊、自钎剂钎焊、气体保护钎焊及真空钎焊等。按照接头形成的特点 可分为毛细钎焊和非毛细钎焊。液态钎料依靠毛细作用填入钎缝的情况称为毛细钎焊；毛细作用在钎焊接头形成过程中不起主要作用的称为非毛细钎焊。接触反应钎焊和扩散钎焊是最典型的非毛细钎焊过程。按照被连接的母材或钎料的不同 可分为铝钎焊、不锈钢钎焊、钛合金钎焊、高温合金钎焊、陶瓷钎焊、复合材料钎焊，以及银钎焊、铜钎焊等。常用的钎焊方法分类、原理及应用见表1。表1 常用钎焊方法分类、原理及应用钎焊方法分 类原 理应 用烙铁钎焊外热式烙铁使用外热源(如煤气、气体火焰等)加热 适用于以软钎料钎焊不大的焊件,广泛应用于无线电、仪表等工业部门电烙铁普通电烙铁靠自身恒定作用的热源保持烙铁头一定温度带陶瓷加热器可调温度弧焊烙铁烙铁头部装有碳头,利用电弧热熔化钎料超声波烙铁 在电加热烙铁头上再加上超声波振动,靠空化作用破坏金属表面氧化膜 适用于铝、铝合金（含Mg多的除外）、不锈钢、钴、锗、硅等钎焊火焰钎焊氧乙炔焰 用可燃气体与氧气（或压缩空气）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钎焊钢和铜 压缩空气雾化汽油火焰或空气液化石油火焰或煤气等 适用于铝合金的硬钎焊炉中钎焊空气炉中钎焊 把装配好的焊件放入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 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 真空炉中钎焊热壁型 使用真空钎焊容器，将装配好钎料的焊件放入容器内，容器放入非真空炉中加热至钎焊温度，然后容器在空气中冷却 钎焊含有Cr、Ti、Al等元素的合金钢、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 多为氯盐的混合物作盐浴，焊件加热和保护靠盐浴来实现。外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自身和进行钎焊。当钎焊铝及铝合金时应使用钎剂作盐浴 适用于以铜基钎料和银基钎料钎焊钢、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钎焊 主要用于以软钎料钎焊铜、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 直接加热式 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 间接加热式 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，对焊件仍需压紧特种钎焊红外线钎焊红外线钎焊炉 用红外线灯泡的辐射热对钎焊件加热钎焊 适于钎焊电子元器件及玻璃绝缘子等小型红外线聚光灯 连接磁线存储器、挠性电缆等 氙弧灯光束钎焊 用特殊的反光镜将氙弧灯发出的强热光线聚在一起，得到高能量密度的光束作为热源 适于钎焊半导体、集成电路底板、大规模集成电路、电平表、磁头、晶体振子等小型器件以及其他微型件高密度的插装端子特种钎焊 激光钎焊 利用原子受激辐射的原理使物质受激面产生波长均一、方向一致以及强度非常高的光束，聚焦到105W/cm2以上的高功率密度的十分微小的焦点，把光能转换为热能实现钎焊 适用于钎焊微电子元器件、无线电、电信器材以及精密仪表等零部件 气相钎焊 利用高沸点的氟系列碳氢化合物饱和蒸气的冷凝汽化潜热来实现钎焊 往印刷电路板上钎焊绕接用的线柱，往陶瓷基片上钎焊陶瓷片或芯片基座外部引线等 脉冲加热钎焊 平行间隙钎焊法 利用电阻热原理进行软钎焊的方法，以脉冲的方式在短时间内（几毫秒1s）供给钎焊所需热量 往印刷电路板上装集成电路块及晶体管等元件 再流钎焊法 通过脉冲电流用间接加热的方法在被焊的材料上涂一层钎料或在材料间放入加工成适当形状的钎料，并在其熔化瞬间同时加压完成钎焊 在印刷电路上装集成电路块、二极管、片状电容等元器件，以及挠性电缆的多点同时钎焊等 热压头式再流钎焊法 采用了热压头方式同时吸收了脉冲加热法的优点来实现钎焊 适于将大型的大规模集成电路或漆包线等钎焊到各种基板上 波峰式钎焊法 钎焊时，印刷电路板背面的铜箔面在钎料的波峰上移动，实现钎焊 作为印刷电路板批量生产钎焊方法 平面静止式钎焊法 钎焊时，使印刷电路板沿水平方向移动而同时使钎料槽或印刷电路板作垂直运动来完成钎焊2 钎剂的分类及特点钎焊熔剂（钎剂）是钎焊过程中用的熔剂，与钎料配合使用，是保证钎焊过程顺利进行和获得致密接头不可缺少的。钎剂的作用是清除熔融钎料和母材表面的氧化物，保护钎料及母材表面不被继续氧化，改善钎料对母材的润湿性能，促进界面活化，使其能顺利地实现钎焊过程。钎剂与钎料的合理选用对钎焊接头的质量起关键作用。2.1 对钎剂的基本要求a、钎剂的熔点和最低活性温度比钎料低，在活性温度范围内有足够的流动性。在钎料熔化之前钎剂就应熔化并开始起作用，去除钎缝间隙和钎料表面的氧化膜，为液态钎料的铺展润湿创造条件。b、应具有良好的热稳定性，使钎剂在加热过程中保持其成分和作用稳定不变。一般说来钎剂应具有不小于100的热稳定温度范围。c、能很好地溶解或破坏被钎焊金属和钎料表面的氧化膜。钎剂中各组分的汽化（蒸发）温度比钎焊温度高，以避免钎剂挥发而丧失作用。d、在钎焊温度范围内钎剂应黏度小、流动性好，能很好地润湿钎焊金属、减少液态钎料的界面张力。e、熔融钎剂及清除氧化膜后的生成物密度应较小，有利于上浮，呈薄膜层均匀覆盖在钎焊金属表面，有效地隔绝空气，促进钎料润湿和铺展，不致滞留在钎缝中形成夹渣。f、熔融钎剂残渣不应对钎焊金属和钎缝有强烈的腐蚀作用，钎剂挥发物的毒性小。2.2 钎剂的分类钎剂的组成物质主要取决于所要清除氧化物的物理化学性质。构成钎剂的组成物质可以是单一组元（如硼砂、氯化锌等），也可以是多组元系统。多组元系统通常由基体组元、去膜组元和活性组元组成。钎剂的分类与钎料分类相适应，通常分为软钎剂、硬钎剂、铝用钎剂等，分别适用于不同的场合。各种钎焊熔剂和气体钎剂的分类见表2。表2 各种钎焊熔剂和气体钎剂的分类钎剂大类钎剂小类物质分类物 质 组 成软钎剂无机软钎剂（腐蚀性钎剂）无机酸盐酸、氢氟酸、磷酸无机盐氯化锌、氯化铵、氯化锌-氯化铵有机软钎剂（弱腐蚀和无腐蚀）弱有机酸乳酸、硬脂酸、水杨酸、油酸有机胺盐盐酸苯胺、磷酸苯胺、盐酸肼、盐酸二乙胺胺和酰胺类尿素、乙二胺、乙酰胺、二乙胺、三乙醇胺天然树脂松香、活化松香硬钎剂硼砂或硼砂基硼酸或硼酐基硼砂-硼酸基氟盐基铝用钎剂铝用软钎剂铝用有机软钎剂（QJ204）铝用反应钎剂（QJ203）铝用硬钎剂氯化物氧化物-氟化物氟化物气体钎剂炉中钎焊用气体钎剂活性气体氯化氢、氟化氢、三氟化硼低沸点液态化合物三氯化硼、三氯化磷低升华固态化合物氟化铵、氟硼酸铵、氟硼酸钾火焰钎焊用气体钎剂（硼有机化合物蒸气）硼酸甲酯蒸气硼甲醚酯蒸气（1）软钎剂软钎剂是指在450以下钎焊用的钎剂，由成膜物质、活化物质、助剂、稀释剂和溶剂等组成，可分为无机软钎剂和有机软钎剂两类。无机软钎剂具有很高的化学活性，去除氧化物的能力很强，热稳定性好，能促进液态钎料对钎焊金属的润湿，保证钎焊质量。这类钎剂适应钎焊温度范围较宽，但其残渣有强烈的腐蚀作用，故又称为腐蚀性软钎料，钎焊后必须清除干净。无机软钎剂可用于不锈钢、耐热钢、镍基合金等。有机软钎剂有水溶性和天然树脂（松香）之分，对母材几乎没有腐蚀性，故称非腐蚀性软钎剂。常用软钎剂的成分和性能见表3。（2）硬钎剂硬钎剂是指在450以上钎焊用的钎剂。黑色金属常用的硬钎剂的主要组分是硼砂、硼酸及其混合物。为了得到合适的熔点和增强去除氧化物的能力，可以添加各种碱金属或碱土金属的氟化物、氟硼酸盐等。表3 常用软钎剂的成分和性能类 别钎剂名称（或型号）化学成分/%钎焊温度/特 点无机盐软钎剂氯化锌溶液（FS312A）ZnCL2 40,H2O 60290350 ZnCl2去除氧化膜的作用在于形成络合酸而溶解氧化物，氯化铵为活化剂，可提高钎焊性能，但去除氧化膜的能力有限，故主要是锡铅钎料焊钢、铜及铜合金时使用氯化锌-氯化铵溶液(FS311A)ZnCL2 40,H2O 55,NH4ClO 5180320钎剂膏ZnCL2 20,凡士林75,NH4ClO 15180320氯化锌盐酸溶液FS322AZnCL2 25,H2O 50,HClO 25180320 有较强的去除氧化物能力。当锡铅钎料钎焊铬钢、不锈钢、镍铬合金时应选用这类钎剂或ZnCl2-NH4Cl-HCl溶液钎剂剂205ZnCL2 50,H2O 5,NH4ClO 15,CdCl2 30250400 是在ZnCl2-NH4Cl钎剂基上加入CdCL2和NaF而成，可提高钎剂的熔点，配合镉基、锌基钎料钎焊铝青铜、铝黄铜等无机酸软钎剂磷酸FS321H3PO4 4060水6040 无机酸钎剂有磷酸、盐酸和氢氟酸等，通常以水溶液或酒精溶液形式使用，也可与凡士林调成膏状使用 磷酸使用起来方便、安全，具有较强的去除氧化物的能力，钎焊铝青铜、不锈钢等合金时最为有效，也是最常用的无机酸软钎剂。盐酸、氢氟酸，能强烈腐蚀金属，析出有害气体，故很少单独使用，一般仅作钎剂的添加成分水溶性有机软钎剂FS213 乳酸15,水85(活性温度180280) 盐酸肼5,水95(活性温度150330) 水溶性有机软钎剂的组成物质包括有机酸（如乳酸、水杨酸、柠檬酸等），有机胺和酰胺类（如乙二胺、乙酰胺等）、胺基盐酸盐（盐酸乙二胺等），醇类（如乙二醇、丙三醇）和水溶性树脂及其他一些附加成分等 有机酸和有机胺盐类有机软钎剂有较强的去除氧化物的能力，热稳定性尚好，残渣有一定的腐蚀性，属弱腐蚀性钎剂，主要用于电气零件的钎焊松香类有机钎剂松香FS111BFS111A松香100,松香25,酒精75150300 松香是一种天然树脂，能溶于酒精、甘油、丙酮苯等而不溶于水，在温度高于150时,能溶解银、铜、锡的氧化物，适用于铜、镉、锡、银的钎焊FS113A松香30,水杨酸2.8,三乙醇胺1.4,酒精余量150300 适用于铜及铜合金的焊接RJ12松香30,氯化锌3,氯化氨1,酒精66290360 适用于铜、铜合金、镀锌铁及镍等的钎焊FS112A松香24,三乙醇氨2,盐酸二乙胺4,酒精70200350硼砂（Na2B4O710H2O）是单斜类白色透明晶体，易溶于水，加热到200以上结晶水可全部蒸发。硼砂应在脱水后使用。硼砂中的硼酐与金属氧化物作用形成易熔的硼酸盐，并进一步分解形成偏硼酸钠与硼酸盐形成熔点更低的混合物，而达到去除氧化物的目的，故可用作钎剂。常用硬钎剂的成分、特点及用途见表4。其中FB102钎剂是应用最广泛的通用钎剂；FB103钎剂的钎焊温度最低，特别适用于银铜锌镉钎料；FB104钎剂不含KBF4，钎剂不易挥发，在加热速度较慢情况下仍可保持较长时间的活性。表4 常用硬钎剂的成分、特点及用途牌 号化 学 成 分 / %熔点/钎焊温度/特 点 及 用 途YJ-1硼砂1007418501150 现有硬钎剂主要是以硼砂、硼酸以及它们的混合物作基体，为了得到合适的熔点，增强去除氧化物的能力，而由添加的各种碱金属或碱土金属的氟化物、氟硼酸盐等组成，硼砂或硼砂与硼酸的混合物主要用于铜基钎料钎焊铜及铜合金、碳素钢等YJ-2硼砂25,硼酸75766YJ-6硼砂15,硼酸80,CuF2 5YJ-7硼砂50,硼酸35,KF15650850QJ101H3BO3 3031KBF4 6871500550850 银基钎料钎焊铜及铜合金、合金钢、不锈钢和高温合金等的钎剂，能有效地清除各种氧化物，促进钎料漫流，但易吸潮。钎焊后用质量分数为15%的柠檬酸水溶液刷洗钎焊的接头处，以防止残余钎剂的腐蚀QJ102KF(脱水) 4044B2O3(硼干) 3337KBF4 2125550600850QJ103KBF495K2CO35530550750QJ104Na2B4O7 4951Na2BO3 3436KF 1416650650850 银基钎料炉中钎焊铜及铜合金、钢和不锈钢等，能有效地清除各种金属的氧化物，促进钎料漫流，易吸潮201(前苏联)H3BO3 80Na2B4O7 14.5 CaF2 5.58501150 铜基钎料钎焊不锈钢、合金钢、高温合金等284(前苏联)KF（脱水） 35KBF4 42 B2O3 23500850 银基钎料钎焊铜及铜合金、合金钢、不锈金刚和高温合金等FB101硼酸30，氟硼酸钾70550850银钎料钎剂FB102无水氟化钾42,氟硼酸钾25,硼酐35600850 应用最广的银钎料钎剂FB103氟硼酸钾95,碳酸钾5550750 用于银铜锌镉钎料FB104硼砂50,硼酸35 ,氟化钾15650850 银基钎料炉中钎焊硼砂和硼酸的混合物是应用很广泛的钎剂，但它们的活性温度很高，均在800以上，因此也只适合于800以上的钎焊，一般只能配合铜基钎料使用。去除氧化物的能力不强，不能去除Cr、Si、Al、Ti等的氧化物，故不能用于钎焊含这些元素的合金钢、不锈钢和高温合金等。这类残渣呈玻璃硬壳状，不溶于水，虽腐蚀性不大，但清除困难。（3）铝用钎剂铝表面的氧化膜致密、稳定。钎焊铝及铝合金时必须专门的铝用钎剂。铝合金用钎剂按其使用温度分为铝用软钎剂和铝用硬钎剂两类。铝用软钎剂又分为有机钎剂和反应钎剂，其成分、特点及用途见表5。铝用硬钎剂的基本组成是碱金属及碱土金属的氯化物，其成分、特点及用途见表6。表5 常用的铝用软钎剂成分、特点及用途类 别牌号名称化学成分/%熔点/钎焊温度/特 点 及 用 途有机软钎剂QJ204FS212-BAL三乙醇胺82.5氟硼酸胺5氟硼酸镉10氟硼酸锌2.5180275 铝用有机钎剂是以三乙醇胺作溶剂加入几种氟硼酸盐，可在180270温度下破坏Al2O3膜，残渣对焊件有一定的腐蚀性，主要用于钎焊铝及铝合金，也可用于钎焊铝青铜和铝黄铜FS212-BAL三乙醇胺83氟硼酸10氟硼酸镉71060X三乙醇胺62乙醇 20Zn(BF4)28Sn(BF4) 5NH4BF4 52501160U三乙醇胺37松香 30Zn(BF4)210Sn(BF4) 8NH4BF4 15250反应软钎剂FS311-BALZnCl2 90NaF 2NH4Cl 8300400反应钎剂主要组成为Zn、Sn等重金属氯化物。为提高活性，添加了少量锂、钠、钾的卤化物。一般都含NH4Cl或NH4Br以改善润湿性及降低熔点当温度大于270时能有效地破坏Al2O3膜，其作用是重金属氯盐渗过氧化铝膜裂缝并发生反应而破坏氧化铝与铝的结合。极易吸潮而失去活性，应密封保存。主要用于钎焊铝及铝合金，也可用于铜及铜合金、钢件等QJ203铝电缆钎焊用钎剂ZnCl2 5358SnCl2 2730NH4Br 1316NaF 1.72.3160270380220A(前苏联)ZnCl2 90NH4Cl 8KF 1.2LiF 0.6NaF 0.2320450134KCl 35LiCl 30ZnF2 10CdCl2 15ZnCl2 10390表6 常用的铝用硬钎剂成分、特点及用途牌号名称化学成分/%熔点/钎焊温度特 点 及 用 途QJ201铝钎焊钎剂LiCl 2435KCl 4751ZnCl2 610NaF 911420450620极易吸潮，能有效地去除Al2O3膜，促进钎料在铝合金上漫流。活性极强，适用于在450620温度范围火焰钎焊铝及铝合金，也可用于某些炉中钎焊，是一种应用较广的铝钎剂，工件须预热至550左右QJ202铝钎剂LiCl 4044KCl 2630ZnCl2 1924NaF 57350420620极易吸潮，活性强，能有效地去除Al2O3膜，可用于火焰钎焊铝及铝合金，工件须预热至450左右QJ206高温铝钎剂LiCl 3126KCl 3133ZnCl 79SrCl2 25LiF 10540550620高温铝钎焊钎剂，极易吸潮，活性强，适用于火焰或炉中钎焊铝及铝合金，工件须预热至550左右QJ207高温铝钎剂KCl 43.547.5CaF2 1.52.5NaCl 1822LiF 2.54.0LiCl 2529.5ZnCl 1.52.5550560620 与Al-Si共晶类型钎料相配，可用于火焰或炉中钎焊纯铝、LF21及LD2等，能取得较好效果。极易吸潮，耐腐蚀性比QJ201好，黏度小，湿润性强，能有效地破坏Al2O3膜，焊缝光滑Y-1型高温铝钎剂LiCl 1820KCl 4550NaCl 1012ZnCl 79NaF 810AlF3 35PbCl3 11.5580590 氟化物-氯化物型高温铝钎剂。去膜能力极强，保持活性时间长，适用于氧-乙炔火焰钎焊。可顺利地钎焊工业纯铝、LF21、LF1、LD2、ZL12等，也可钎焊LY11、LF2等较难焊的铝合金，若用煤气火焰钎焊，效果更好No.17(YT17)LiCl 41,KCl 51KFAlF3 8500560 适用于浸沾钎焊LiCl 34,KCl 44NaCl 12,KFAlF3 10550620QF氟化物共晶钎剂KF 42,AlF3 58(共晶)562570 具有“无腐蚀”的特点，纯共晶（KF-AlF3）钎剂可用于普通炉中钎焊，火焰钎焊纯铝或LF21防锈铝氟化物钎剂KF 39,AlF3 56ZnF2 0.3KCl 14.7540 是我国近年来新研制的钎焊铝用钎剂，活性期为30s，耐腐蚀性好。可为粉状，也可调成糊状，配合钎料400适用于手工、炉中钎焊129ALiCl-NaCl-KCl-ZnCl2-CdCl2-LiF550 可用于LY12、LF2铝合金火焰钎焊171BLiCl-NaCl-KCl-TiCl-LiF490注：1、钎焊时，焊前应将工件钎焊部分洗刷干净，工件还应预热。2、钎剂不宜沾得过多，一般薄薄一层即可，焊缝宜一次钎焊完。3、钎焊后接头必须用热水反复冲洗或煮沸，并在5080的质量分数为2%的酪酐（Cr2O3）溶液中保持15min，再用冷水冲洗，以免发生腐蚀。（4）气体钎剂气体钎剂是一种特殊类型的钎剂，按钎焊方法可分为炉中钎焊用气体钎剂和火焰钎焊用气体钎剂。这类钎剂最大的优点是钎焊后没有钎剂残渣，钎焊接头不需清洗。但这类钎剂及其反应物大多有一定的毒性，使用时应采取相应的安全措施。常用气体钎剂的种类和用途见表7。表7 常用气体钎剂的种类和用途气 体适用方法钎焊温度/适 用 材 料三氟化硼三氯化硼三氯化磷硼酸甲酯炉中钎焊炉中钎焊炉中钎焊火焰钎焊1050115030010003001000900 不锈钢、耐热合金 铜及铜合金、铝及铝合金、碳钢及不锈钢 铜及铜合金、铝及铝合金、碳钢及不锈钢碳钢、铜及铜合金在炉中钎焊中可用作钎剂的气体主要是气态的无机卤化物，包括氯化氢、氟化氢、三氟化硼、三氯化硼和三氯化磷等气体。氯化氢和氟化氢对母材有强烈的腐蚀性，一般不单独使用，只在惰性气体保护钎焊中添加少量来提高去膜能力。三氟化硼是最常用的炉中钎焊用气体钎剂，特点是对母材的腐蚀作用小。去膜能力强，能保证钎料有较好的润湿性，可用于钎焊不锈钢和耐热合金。但去膜后生成的产物熔点较高，只适合于高温钎焊（10501150）。三氟化硼可以由放在钎焊容器中的氟硼酸钾在800900完全分解产生，并添加在惰性气体中使用，其体积分数应控制在0.001%0.1%的范围内。三氯化硼和三氯化磷气体对氧化物有更强的活性，且反应生成的产物熔点较低或易挥发，可在包括高温和中温的较宽温度范围（3001000）进行碳钢及不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金的钎焊。该气体钎剂也应添加到惰性气体中使用，并使体积分数控制在0.001%0.1%的范围内。火焰钎焊时，可采用硼有机化合物的蒸气作为气体钎剂，如硼酸甲酯蒸气等。该蒸气在燃气中供给，并在火焰中与氧反应生成硼酐，从而起到钎剂作用，可在高于900的 的钎焊碳钢、铜及铜合金等。2.3 钎剂的型号与牌号（1）钎剂型号硬钎焊用钎剂型号由字母“FB”和根据钎剂的主要组分划分的四种代号“1，2，3，4”及钎剂顺序号表示；型号尾部分别用大写字母S（粉末状、粒状）、P（膏状）、L（液态）表示钎剂的形态。钎剂主要化学组分的分类见表8.8。表8 钎剂主要化学组分的分类钎剂主要组分分类代号钎剂主要组分钎焊温度/钎剂主要组分分类代号钎剂主要组分钎焊温度/12硼酸+硼砂+氟化物90%卤化物80%55085045062034硼砂+硼酸90%硼酸三甲酯60%8001150450钎剂型号举例： （2）钎剂牌号钎剂牌号前加字母“QJ”表示钎焊熔剂；牌号第一位数字表示钎剂的用途，其中，1为银焊料钎焊用，2为钎焊铝及铝合金用；牌号第二、第三位数字表示同一类型钎剂的不同牌号。钎剂的品种很多，应根据钎焊温度及钎焊工艺要求合理选用。常用钎焊熔剂的牌号及用途见表9。常用硬钎剂的牌号、成分及用途见表10。表9 常用钎焊粉剂的牌号及用途牌 号名 称用 途QJ101QJ102QJ103QJ104QJ201QJ203QJ207银钎焊熔剂银钎焊熔剂特制银钎焊熔剂银钎焊熔剂铝钎焊熔剂铝电缆钎焊熔剂高温铝钎焊熔剂 在550850范围钎焊各种铜及铜合金、钢及不锈钢等 在600850范围钎焊各种铜及铜合金、钢及不锈钢等，活性极强 在550750范围钎焊各种铜及铜合金、钢及不锈钢等 在650850范围钎焊各种铜及铜合金、钢及不锈钢等 在450620范围钎焊铝及铝合金，活性极强 在270380范围钎焊铝及铝合金、铜及铜合金、钢等 在560620范围钎焊铝及铝合金表10 常用钎焊熔剂的牌号及用途牌 号成 分 / %钎焊温度/用 途YJ1YJ2硼砂100硼砂25，硼酸7580011508501150 铜基钎料钎焊碳钢、铜、铸铁、硬质合金等YJ6 硼砂15，硼酸80，氟化钙58501150 铜基钎料钎焊不锈钢和高温合金YJ7 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，硼酸10，氟化钾40800 用铜基钎料钎焊硬质合金YJ11 硼砂95，过锰酸钾5800铜锌钎料钎焊铸铁QJ-101QJ-102 硼酐30，氟硼酸钾70氟化钾42，硼酐35，氟硼酸钾23550850650850银基钎料钎焊铜合金、钢、不锈钢和高温合金QJ-103 氟硼酸钾95550750银铜锌镉钎料钎焊粉301200硼砂30，硼酸70，硼酐662，脱水硼砂192，氟化钙1518501150 同YJ1和YJ2201硼酐772，脱水硼砂121，氟化钙100.58501150铜基钎料或镍基钎料钎焊不锈钢和高温合金剂105 氯化镉2931,氯化锂2426,氯化钾2426,氯化锌1316,氯化铵4.55.5450600钎焊铜和铜合金铸铁钎剂 硼酸4045,碳酸锂1118,碳酸钠2427,氟化钠+氯化钠1020 (NaF：NaCl=27：73)650750 活性温度低，适于银基钎料和低熔点铜基钎料钎焊和修补铸铁钎 剂 与 钎 料（二）3 钎料的分类及特点钎料是钎焊时的填充材料，钎焊件依靠熔化的钎料连接起来，钎料自身的性能及其与母材间的相互作用在很大程度上决定了钎焊接头的性能，因此钎焊接头的质量主要取决于钎料。3.1 对钎料的基本要求a、具有适当 的熔点，钎料的熔点至少应比母材的熔点低几十摄氏度。二者熔点过分接近使钎焊过程不易控制，甚至导致母材晶粒过烧或局部熔化。b、具有良好的润湿性，应能在母材表面充分铺展并充分填满钎缝间隙。为保证钎料良好润湿和填缝，在钎料流入接头间隙之前就应处于完全熔化状态。应将钎料的液相线看作钎焊时可采用的最低温度，接头的整个截面必须加热到液相线温度或更高的温度。c、能与母材发生溶解、反应扩散等相互作用，并形成牢固的冶金结合。钎料与母材界面适当的相互作用可以使钎料发生合金化反应，提高钎焊接头的力学性能。d、应具有稳定和均匀的成分，在钎焊过程中应尽量避免出现偏析现象和易挥发元素的烧损。e、得到的钎焊接头应能满足使用要求，如力学性能和物理化学性能等方面的要求。还应考虑钎料的经济性，在满足工艺性能和使用性能的前提下，尽量少用或不用稀有金属和贵金属，降低生产成本。3.2 钎料的分类钎料通常按其熔化温度范围分类，熔化温度低于450的称为软钎料，高于450的称为硬钎料，高于950的称为高温钎料。有时根据熔化温度和钎焊接头的强度不同，将钎料分为易熔钎料（软钎料）和难熔钎料（硬钎料）。根据组成钎料的主要元素，软钎料分为铋基、姻基、锡基、铅基、镉基、锌基等；硬钎料分为铝基、银基、铜基、锰基、金基、镍基等；各类钎料的熔化温度范围见表11。表11 各类钎料的熔化温度范围软 钎 料硬 钎 料软 钎 料硬 钎 料组 成熔点范围/组 成熔点范围/组 成熔点范围/组 成熔点范围/Zn-Al钎料Cd-Zn钎料Pb-Ag钎料Sn-Zn钎料380500260350300500190380镍基钎料钯钎料金基钎料铜钎料78012008001230900102010801130Sn-Ag钎料Sn-Pb钎料Bi基钎料In基钎料2102501802804018030140黄铜钎料铜磷钎料银钎料铝基钎料82010507009006009704606303.3 钎料的型号与牌号（1）钎料的型号根据GB/T 620895钎焊型号表示方法标准规定，钎料型号由两部分组成，钎料型号两部分之间用短划“-”分开。钎料型号中第一部分用一个大定英文字母表示钎料的类型：首字母“S”表示软钎料，“B”表示硬钎焊。钎料型号中的第二部分由主要合组分的化学元素符号组成。在这部分中第一个化学元素符号表示钎料的基体组分；其他化学元素符号按其质量分数（%）顺序排列，当几种元素具有相同的质量分数时，按其原子序数顺序排列。软钎料每个元素符号后都要标出其公称质量分数；硬钎料仅第一个化学元素符号后标出公称质量分数。公称质量分数取整数误差1%，若其元素公称质量分数仅规定最低值时应将其取整数。公称质量小于1%的元素在型号中不必标出，但如某元素是钎料的关键组分一定要标出时，软钎料型号中可仅标出其化学元素符号，硬钎料型号中将其化学元素符号用括号括起来。每个钎料型号中最多只能标出6个化学元素符号。将符号“E”标注在型号第二部分之后用以表示是电子行业用软钎料。对于真空级钎料，用字母“V”表示，以短划“-”与前面的合金组分分开。既可用作钎料又可用作气焊焊丝的铜锌合金，用字母“R”表示，前面同样加一短划“-”。软钎料型号举例：S-Sn63Pb37E，表示一种含锡63%、含铅37%的电子工业用软钎料。硬钎料型号举例：（2）钎料的牌号在GB/T 620895颁布前，我国另有一套钎焊牌号表示方法，长期使用已成习惯，上述国标颁行后仍常见到。钎料俗称焊料，以牌号“HL”或“料”表示，其后第一位数字代表不同合金类型（见表12；第二、第三位数字代表该类钎料合金的不同编号。表12 焊料牌号条一位数字的含义牌 号合金类型牌 号合金类型HL1（料1）HL2（料2）HL3（料3）HL4（料4）CuZn合金CuP 合金Ag基合金Al基合金HL5（料5）HL6（料6）HL7（料7）Zn基、Cd基合金SnPb合金Ni基合金近几年颁布和实施的有关钎料的国家标准中，钎料型号表示方法未完全按GB/T 6208统一起来，例如，GB 490685电子器件用金、银及其合金钎焊料中用“DHLAgCu28”牌号表示，D表示电子器件用；GB 801287铸造锡铅焊料中用“ZHLSnPb60”牌号表示，Z代表铸造；GB 313188锡铅焊料中用“HLSn60Pb”牌号表示。由于我国钎料型号、牌号的表示方法目前在国家标准中尚不统一，后面表中的钎料型号、牌号随着来源不同，表示方法也不同。3.4 常用钎料的成分及熔化温度（1）银基钎料银基钎料适用于气体火焰钎焊、电阻钎焊、炉中钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等工艺方法，用途较广泛。根据GB 10046银基钎料标准规定，银基钎料的分类、型号及熔化温度见表13。表13 银基钎料的分类、型号及熔化温度分 类钎料型号熔化参考温度/固相线温度液相线温度钎焊温度银铜Bag72Cu779779770900银基Bag94Al780825825925银铜锂Bag72CuLi766766766871Bag72CuNiLi780800800850银铜锌Bag10CuZn815850850950Bag25CuZn700800800890Bag45CuZn665745745845Bag50CuZn690775775870银铜锡Bag60CuSn600720720840银铜锌镉Bag35CuZnCd605700700845Bag45CuZnCd620620760Bag50CuZnCd625635635760Bag40CuZnCdNi595605605705Bag50CuZnCdNi630690690815银铜锌锡Bag34CuZnSn730730820Bag56CuZnSn620650650760Bag40CuZnSnNi634640640740Bag50CuZnSnNi650670670770银铜锌锰Bag20CuZnMn740690790845Bag49CuZnMnNi625705705850银基钎料的化学成分应符合表14的规定。钎料表面应光洁，不应有影响钎焊性能的油污、夹杂物、起皮、针孔分层和裂纹等缺陷。钎料应具有良好的钎焊工艺性能。每批钎料应在不同部位取三个代表性试样进行化学分析，在常规分析中如发现有其他杂质时须作进一步分析，杂质元素的总量不得超过0.15%。表14 银基钎料的化学成分/%型号AgCuZnCdNiSnLiAlMnBag72CuBag94AlBag72CuLiBag72CuNiLiBag10CuZnBag25CuZnBag45CuZnBag50CuZnBag60CuSnBag35CuZnCdBag45CuZnCdBag50CuZnCdBag40CuZnCdNiBag50CuZnCdNiBag34CuZnSnBag56CuZnSnBag40CuZnSnNiBag50CuZnSnNiBag20CuZnMnBag49CuZnMnNi71.073.0余量71.073.071.073.09.111.024.026.044.046.049.051.059.061.034.036.044.046.049.051.039.041.049.051.033.035.055.057.039.041.049.051.019.021.048.050.0余量余量余量52.054.040.042.029.031.033.035.0余量25.029.014.016.014.516.515.516.514.516.535.037.021.023.024.026.020.522.539.041.015.017.036.038.033.035.023.027.014.018.019.023.014.018.014.518.517.318.513.517.525.029.015.019.029.531.526.028.033.037.0余量17.019.023.025.017.019.025.126.515.017.00.81.20.10.32.53.51.301.659.510.52.53.54.55.52.73.30.71.30.250.500.400.604.55.50.71.34.55.56.58.5（2）铜基钎料铜基钎料适用于气体火焰钎焊、电阻钎焊、炉中钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等工艺方法，用途较广泛。根据GB/T 641893铜基钎料标准规定，铜基钎料分类（分为纯铜钎料、铜锌钎料和铜磷钎料）和型号见表15。表15 铜基钎料的分类和型号分 类钎料标准型号样本牌号分 类钎料标准型号样本牌号铜钎料BCu铜磷钎料BCu93P料201或HL201铜锌钎料BCu54Zn料103或HL103BCu92PSb料203或HL203BCu58ZnMn料105或HL105BCu86SnPBCu60ZnSn-R丝221BCu91PAgBCu58ZnFe-R丝222BCu89PAgBCu48ZnNi-RBCu80AgP料103或HL103BCu57ZnMnCoBCu80SnPAgBCu62ZnNiMnSi-R铜基钎料的化学成分应符合表16、表17规定。丝状、带状、条状钎料表面应光洁，不应有影响钎焊性能的油污、夹杂物、起皮、分层和裂纹等缺陷。每批钎料应在不同部位取三个代表性试样进行化学分析，在分析中如发现有其他元素时须作进一步分析，以确定杂质总量是否超过规定的要求。如分析结果不符合表16、表17规定应加倍取样复验分析。铜基钎料的熔化温度见表18。表16 铜和铜锌钎料的化学成分型号化学成分%CuZnPSnSiFeMnNiAlPbCoBCu99.90.0750.01*0.02BCu54Zn53.055.0余量0.015*BCu58ZnMn57.059.00.153.74.30.015*BCu