提高铜管钎焊质量的措施分析

提高铜管钎焊质量的措施分析 摘 要 随着钎焊工艺的不断发展 其应用范围也越 来越广 特别是在空调行业 大量管路的连接离不开钎焊 技术 本文通过分析钎焊前后需注意事项 以及钎焊所需 的焊料等 提出采用钎焊检测手段 对钎焊工艺全过程进 行有效监控 以降低人为因素对铜管钎焊质量的影响 最 终达到提高和稳定铜管钎焊质量的目的 关键词 铜管 钎焊 质量 在市场竞争日益激烈的今天 优良的质量是企业生存 和发展的基础 对客户来说 质量是产品的使用效果 对 企业来说 却是降低生产成本 提高企业效益的重要保障 我司生产的空调产品中 铜管之间的焊接是影响空调 质量的关键工序之一 统计数据显示 我司的不合格品中 焊漏 焊堵超过了 50 这部分产品的返修需经过放掉冷 媒 重新焊接 检漏 抽空 注冷媒等工序 严重占用线 体 影响总产量 并且造成一定程度的人力 物力 财力 的损失 从而增加了生产成本 由此可见 焊接工序不仅影响空调质量 还关系着企 业的生产成本 所以 必须把漏率控制在尽可能小的范围 内 1 钎料及其应用 钎焊是利用熔点比焊件低的钎料作金属 适当加热后 钎料熔化将铜管或其他固态工件连接的焊接方法 在钎焊 过程中 钎料的选择直接影响钎焊质量 1 1 钎料 钎料是钎焊时形成焊缝的填充金属 钎焊的质量很大 程度上取决于钎料的性能 为了达到润湿和毛细作用 应 满足以下要求 1 尽量选择与母材成分相同的钎料 2 钎料在钎焊温度下能很好的与母材互溶 以便填 满接头间隙 获得牢固的接头间隙 3 钎料应有合适的熔点 钎料的熔点一般要低于母 材熔点 40 60 若接头在高温下工作时 钎料的熔点应高 于工作温度 4 钎料质量要稳定 来源广泛 价格低廉 1 2 钎料的应用 对于管径小的紫铜管钎焊 应采用流动性能好 导热 性好的低银铜磷钎料或者铜磷焊料 比如 B Cu89PAg 该钎 料含磷 5 8 6 7 银 4 8 5 2 其余为铜 铜中加磷起 到两个作用 一是大大降低熔点 二是银 磷可以还原氧 化铜和氧化银 还原后的五氧化二磷与氧化铜形成复合化 合物 在钎焊温度下呈液态覆盖于金属表面防止金属继续 氧化 银的加入也可以降低熔点 且提高钎焊接头的抗拉 强度 加钎料时必须保持钎料清洁 脏的或受腐蚀的钎料会 在接头区域产生夹杂 熔化的钎料会向高温区域流动 注 意在紧挨接头处添加钎料 达到钎焊温度才可加钎料 如 添加钎料时 钎料只是附于工件表面而不熔化 表明尚未 达到钎焊温度 需继续加热 2 钎焊工艺措施和焊接结果 2 1 钎焊工艺措施 1 焊前处理 先把所需焊接的换热管焊口端表面除 去油污 杂物 用细砂布擦去氧化皮 再用酒精等有机溶 剂清洗 最后用毛巾擦干 立即进行钎焊 以避免焊件在 常温下发生氧化 为保证钎焊接头间隙 对钎焊接头的接 合面应达到合理的表面粗糙度要求 一般应达到 Ra6 3um 左右 2 钎焊接头预留间隙的选择 钎焊接头预留间隙的 大小与母材和选用的钎料的种类以及钎焊方法 钎焊温度 和钎料的安装方式均有关 组对时不能强行组对 要保留 一定的间隙作为钎缝 间隙小 抗拉强度高 间隙增大 抗拉强度降低 这是由于母材强度比钎料高 处在狭小间 隙中的钎料层 在受力发生变形时 受到高强度母材限制 的结果 在一定范围内 减小钎缝间隙可以提高钎缝的致 密性 合适的钎焊接头间隙能使接头得到其最高的强度 必须指出钎焊工艺中 钎焊间隙的大小及其控制是十分重 要的 所以选择符合标准规格的铜管尤为重要 3 钎焊前要进行预热 预热根据管径和壁厚大小而 定 一般预热至暗红色为合适 预热温度一般为 450 左右 2 2 钎焊的焊接结果 钎焊之后 应检查焊接质量 焊接接头外观是否达到 相应要求 1 焊缝所形成的角焊缝饱满 过渡圆滑 美观 2 焊缝表面没有裂纹 气孔 咬边和未熔合等缺陷 3 钎焊接头常见的缺陷有 填隙不良 部分间隙未 填满 气孔 夹渣 开裂 包括母材开裂 钎料流失和溶 蚀 3 铜管钎焊工艺待改善的工作 欲稳定和提高铜管钎焊质量 需要对影响钎焊质量的 因素进行全面的控制 目前 我司铜管钎焊过程中常会出 现裂纹 气孔 焊漏等质量问题 产生上述质量问题的原 因众多 如产生母材过烧的可能原因有 加热时间过长 用焰心加热 母材本身成分偏析等 但深层原因为 1 缺乏对钎焊工艺过程进行检测和控制的手段 无 定量的钎焊检测手段 无法对钎焊过程进行定量研究 分 析和控制 在进行钎焊工艺试验或出现质量问题时 工艺 技术人员无法进行定量评估 只能靠经验加以判断 可能 会产生误判 2 铜管的基础钎焊工艺技术需深入研究 这些基础 研究项目包括 研究应用熔点更低的钎料 钎焊气孔 问题的研究 不同管件钎焊加热时更加细化 量化和规 范化的钎焊参数和加热方式 3 缺乏严格的检查方法 目前对钎焊接头的主要检 查方法有外观检查 荧光检验 射线探伤 密封性检验等 通过一系列的检查 可以发现肉眼看不到的微小裂纹 气 孔 未焊透等缺陷 4 钎焊工艺过程需得到更为有效的控制 对钎焊过 程的控制主要包括如下三方面 钎焊用器材 包括 钎 焊用气体 钎料 焊枪和压力表等 质量的控制 钎焊 工艺技术的控制 如不同管径合理的氮气流量 钎焊加热 时间 氧气和液化气流量 装配间隙 钎焊加热顺序等技 术的控制 钎焊工艺执行情况的控制 工艺规程和工艺 纪律的执行 4 提高钎焊质量的措施 欲稳定和提高铜管钎焊质量 需对钎焊用器材 包括 钎焊用气体 钎料 焊枪和压力表等 钎焊工艺技术和钎 焊工艺的执行三个方面进行有效地控制 结合我司钎焊工 艺现状 可采用如下措施解决前述存在的问题 1 使用检测器材 对钎焊过程进行全面分析和研 究 便于对钎焊工艺进行有效控制 这些器材包括 接 头火焰钎焊测温仪 对钎焊时接头的温度进行测量 气 体流量计 对钎焊中气体的流量进行测量 钎焊用气体 纯度和露点检测仪 对钎焊用气体的纯度和水分进行测量 湿度计 对钎焊的环境湿度进行测量 等 2 对铜管的基础钎焊工艺进行深入研究 目前钎 焊过程靠经验来衡量钎焊过程是否合理 无可参照的钎焊 工艺标准对钎焊过程进行监控 对影响钎焊质量的指标和 钎焊参数进行量化和细化研究 使钎焊过程中的参数具有 可操作性和指导性 实现对钎焊过程进行定量的控制 可 确保铜管钎焊质量的稳定性和一致性 3 设计专用工装 以方便操作人员执行制定好的 加热方式和钎焊参数 并能对手工或自动钎焊操作进行量 化和监控 4 加强钎焊工艺培训 工艺管理和工艺监督