焊接技术教育

1、焊接技术教育一、定义：金属焊接是指通过适当的手段，使两个分离的金属物体（同种金属或异种金属）产生原子（分子）间结合而连成一体的连接方法。二、焊接的种类焊接的种类有很多，主要分为几大类：1、电弧焊：电弧焊是目前应用最广泛焊接方法，它包括有焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊，等离子弧焊，熔化及气体保护焊等。2、电阻焊：电阻焊是以电阻热为能源的一类焊接，方法包括以熔渣为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电 阻焊。3、高能焊束：这一类焊接方法包括电子束焊和激光焊。4、钎焊：钎焊的能源可以是化学反应热，也可以是间接热能。它是利用熔点比被焊材料的熔点低的金属钎料。经过加热使钎料熔化，靠毛细管作用将钎料

2、吸收到接头表面的 间隙内，润湿被焊金属表面， 使液相与固相之间相互扩散而 形成钎焊接头。因此，钎是一种固相兼液相的焊接方法，它 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高于钎料液相线的 一种连接方法。5、其他焊接方法：这些焊接方法属于不同程度的专门 化的焊接方法，其适用范围较窄，主要包括以电阻热为能源 的电渣焊、高频焊；以化学能为焊接能源的气焊、气压焊、 爆炸焊；以机械能为焊接能源的磨擦焊、冷压焊、超声波焊、 扩散焊。下面以钎焊作详细介绍。三、钎焊原理钎焊生产主要包括钎焊前准备、零件装配和固定、钎焊，钎焊后清理及质量检验等工序。其中，钎焊工序

3、是形成 良好的焊接头的决定性工序，形成接头的过程也就是液 态钎料填充接头间隙（简称填缝），并同母材发生相互 作用和随后钎缝冷却结晶的过程，钎焊的基本原理就是 关于这些过程的原理。实际中，钎焊时并非任何液体金属均能填充接头间隙。也就是说，必须具备一定的条件， 此条件就是润湿作用和毛细 作用。1、钎料的润湿作用：润湿是液相取代固相表面的气相 过程。按其特征可分为浸渍润湿、附着润湿和铺展润湿，各 种情况下所需要的力不同。当液态处于自由状态下， 为使其本身处于稳定状态， 他力图保持球形的表面。 而当液体与固 体相接触时，这种情况将发生改变。 其变化取决于液体内部 的内聚力和液固两相间的附着力，当内聚力

4、大于附着力时，液体就不能粘附固体表面， 当附着力大于内聚力时， 液体就 能粘附在固体表面，即发生润湿作用。2、毛细作用：在实际生产中，绝大部分钎焊过程是毛细钎焊过程，即液态钎料不是单纯地沿固态母材表面铺展， 而是流入并填充接头间隙。通常间隙很小，类似毛细管。钎 料就是依靠毛细作用而在间隙内流动的。因此，钎料的填缝效果还与毛细作用有关。3、影响钎料毛细填缝的因素：a、钎料和母材的成分若钎料与母材在液态和固态不均不发生物理化学作用，贝U他们之间的润湿作用就很差；若钎料与母材相互溶解或形成化合物，则液态钎料就很好地润湿母材。b、钎焊温度随着加热温度的升高， 液态钎料与气体的界面张力减 小，液态钎料与

5、母材的界面张力也下降，这两者均有助 于提高钎料的润湿能力。但是钎焊温度不能过高，以免 造成溶蚀，钎料流失和母材晶粒长大等现象。c、母材表面的氧化物在有氧化物的母材表面上，液态钎料往往凝聚成球状，不与母材发生润滑湿，也不发生填缝。所以，必须充分清除钎料和母材表面的氧化物，以保证发生良好的润湿作用。d、母材表面粗糙度母材表面的粗糙度，对钎料的润湿能力有不同程度的影响，对钎料与母材作用较弱时，它在粗糙表面上的纵横交错的细槽对液态钎料起了特殊的毛细作用，促进了钎料沿母材表面的铺展。e、钎料钎焊时使用钎剂可以清除钎料和母材表面的氧化物，改善润湿作用。f、间隙间隙是直接影响钎焊毛细填缝的重要因素。毛细填缝

6、的长度（或高度）与间隙大小成反比，随着间隙减小， 填缝长度增加；反之减小。因此毛细钎焊时一般间隙都 较小。g、钎料与母材的相互作用实际钎焊过程中，只要钎料能润湿母材，液态钎料与母材或多或少地发生相互溶解及扩散作用，致使液态钎料的成分、密度、粘度和熔化温度区间等发生变化， 这变化都将在钎焊过程中影响液态钎料的润湿及毛细 填缝作用。四、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温度。主要方法有：烙铁钎焊、火焰 钎焊、金属浴钎焊、感应钎焊、气相钎焊、波峰钎焊、电 阻钎焊盐浴钎焊、超声波钎焊、保护气体炉中钎焊、红外 钎焊等。结合本公司实际情况，以下内容只对烙铁钎焊、

7、波峰钎焊、红外钎焊作详细介绍。五、波峰焊接中所使用的助焊剂1、助焊剂的作用：焊锡氧化膜阻挡焊锡在母材上的扩散在一般情况下，基体金属和易熔的钎料合金表面均有一层妨碍形成连接界面的薄锈膜，该锈膜是受环境侵蚀的结果，并随环境和基体金属的不同，而可能由氧化物、 硫化物、碳化物或其它腐蚀产物组成。这些非金属产物的作用相当于阻挡层，因此在钎接前必须将其清除掉。助焊剂的主要作用之一就是清除掉这些锈膜，在波峰焊接过程 中，助焊剂所起作用归纳起来主要功能如下：a、获得无锈蚀的金属表面， 并保持该被焊表面的洁净状态焊锡助焊剂合金层助焊剂的效果b、助焊剂覆盖在焊点表面，隔断了焊点与空气的接 触。c、对表面张力的平衡

8、施加影响，减小接触角，促进钎 料扩展。2、助焊剂对波峰焊接过程的影响助焊剂在波峰焊接中，除了有助于钎料流动外，还影响着波峰焊接的速成度和焊点的完好程度。3、助焊剂的主要技术特性a、表面活性（温流活性）助焊剂应能良好地润湿母材金属和钎料，以促进钎料漫流的方式影响表面能量的平衡，且易被液态钎料排开。助焊剂的润湿和漫流与接触角直接有关，在实践中，钎料和基材金属表面之间的接触角，可用于量度助焊剂的作用效果。因此漫流活性或、 可以描述为助焊剂降低 钎料一一基材系统接触角的能力。b、化学活性助焊剂仅有表面活性，还不能促进钎接过程，良好的助焊剂必须有一定化学活性，化学活性是助焊剂固有特性之一，该特性使助焊剂能够除掉锈膜，使钎和基材金属结合。助焊剂的化学活性和表面活性，共同影响着焊点的完美程度，二者缺一不可。C、热稳定性助焊剂必须在波峰焊接温度下为已净化的金属表面提供保护层，否则，刚刚净化出的金属表面，将会在空 气中因波峰焊接高温而重新加速氧化，因此，助焊剂（注意，是指助焊剂材料而不包括溶剂）必须能够耐受波峰焊接温度而不气化和裂解，因为助焊剂材料的裂解将产 生难于被液态钎料排开和除掉的有害沉积物。d、活化温度活性松香助焊剂中是由有化学活性的成分清除锈蚀膜。助焊剂中的化学活性， 通常