钎焊安全操作

1、定义：采用定义：采用比比母材熔点低的金属材料作钎料，母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于将焊件和钎料加热到高于钎料熔点钎料熔点、但低于母材、但低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙间隙，并与母材相互扩散而并与母材相互扩散而实现连接实现连接焊件的焊件的方法方法。钎焊是利用液态钎料在母材钎焊是利用液态钎料在母材表面润湿表面润湿、铺展与、铺展与母材相互溶解和扩散以及在母材间隙中润湿、母材相互溶解和扩散以及在母材间隙中润湿、毛细毛细流动流动、填缝与母材、填缝与母材相互溶解和扩散而实现相互溶解和扩散而实现零件间的零件间的连接的。连接

2、的。要点：不同于熔化焊接，仅是钎料熔化，母材不熔化要点：不同于熔化焊接，仅是钎料熔化，母材不熔化润湿作用：润湿润湿作用：润湿液态物体液态物体与固态物体接触后相互沾附与固态物体接触后相互沾附的现象。的现象。 可分为可分为浸渍浸渍润湿润湿、附着润湿附着润湿和和铺展润湿铺展润湿。1 1、液态金属的填隙原理、液态金属的填隙原理-润湿作用润湿作用润湿与不润湿的分界线：润湿与不润湿的分界线：=90=90。909090不润湿不润湿 毛细作用：毛细毛细作用：毛细当含有细微缝隙的物体当含有细微缝隙的物体与液体接触时，与液体接触时，在浸润在浸润情况下液体沿缝隙情况下液体沿缝隙上上升或渗入升或渗入，在浸润情况下液体

3、沿缝下降的现，在浸润情况下液体沿缝下降的现象。象。影响钎料流动：1、有毛细管驱动力 2、熔化金属的密度和黏度 3、接头的几何形状。 2 2、液态金属的填隙原理、液态金属的填隙原理-毛细作用毛细作用钎焊时，熔化的钎料在毛细填缝过程中往往还会与母材发生钎焊时，熔化的钎料在毛细填缝过程中往往还会与母材发生相相互物理化学作用互物理化学作用。这些作用可以归结为两个方面：。这些作用可以归结为两个方面： 母材向钎料的溶解母材向钎料的溶解 钎料组分向母材的扩散钎料组分向母材的扩散3 3、钎料与母材的相互作、钎料与母材的相互作1 1、按温度分：、按温度分：软钎焊（软钎焊（solderingsoldering）钎

4、料液相线温度钎料液相线温度低于低于450450； 硬钎焊（硬钎焊（brazingbrazing）钎料液相线温度钎料液相线温度高于高于450450。 某些国家将钎焊温度某些国家将钎焊温度超过超过900900而又不使用钎剂的钎而又不使用钎剂的钎 焊方法（如真空钎焊、气体保护钎焊）称作焊方法（如真空钎焊、气体保护钎焊）称作高温钎焊高温钎焊。3 3、按热源分：、按热源分：钎焊方法通常是以所应用的热源来命名的钎焊方法通常是以所应用的热源来命名的 。按热源。按热源 分类的钎焊方法见：分类的钎焊方法见：GB/T5185-1985GB/T5185-1985。2 2、按反应特点分：、按反应特点分：毛细钎焊大间隙

5、钎焊反应钎焊毛细钎焊大间隙钎焊反应钎焊钎焊加热温度较低，对母材组织和性能的影响较小；钎焊加热温度较低，对母材组织和性能的影响较小；钎焊接头平整光滑，外形美观；钎焊接头平整光滑，外形美观；焊件的变形可减小到最低程度，容易保证焊件的尺寸精度；焊件的变形可减小到最低程度，容易保证焊件的尺寸精度；生产率高；生产率高；可以实现异种金属或合金、金属与非金属的连接。可以实现异种金属或合金、金属与非金属的连接。 钎焊接头钎焊接头强度比较低强度比较低、耐热耐热能力比较能力比较差差，由于母材，由于母材与钎料成分相差较大而引起的电化学腐蚀致使与钎料成分相差较大而引起的电化学腐蚀致使耐蚀力较耐蚀力较差及对装配要求比较

6、高等差及对装配要求比较高等。 但是，钎焊也有它本身的缺点：但是，钎焊也有它本身的缺点：、烙铁钎焊、烙铁钎焊 (iron soldering)(iron soldering)特点：温度低特点：温度低 应用范围应用范围 ： 1 1、适用于钎焊温度低于、适用于钎焊温度低于300300的的软钎焊（用锡铅或铅基钎料）软钎焊（用锡铅或铅基钎料） 2 2、钎焊薄件、小件需钎剂、钎焊薄件、小件需钎剂 特点：简单灵活、应用广泛特点：简单灵活、应用广泛 应用范围应用范围 ：一般应用中性焰或轻微炭化焰：一般应用中性焰或轻微炭化焰/ /通用气通用气焊炬或专用钎焊炬（软钎焊也可用喷灯）先加热工件：焊炬或专用钎焊炬（软钎

7、焊也可用喷灯）先加热工件：1 1、适用于钎焊某些受焊件形状、适用于钎焊某些受焊件形状、尺寸及设备等限制而不能用其它方尺寸及设备等限制而不能用其它方法钎焊的焊件法钎焊的焊件 2 2、可采用火焰自动钎焊、可采用火焰自动钎焊 3 3、可焊接钢、不锈钢、硬质合、可焊接钢、不锈钢、硬质合金、铸铁、铜、银、铝等及其合金金、铸铁、铜、银、铝等及其合金 4 4、常用钎料有铜锌、铜磷、银、常用钎料有铜锌、铜磷、银基、铝基及锌铝钎料基、铝基及锌铝钎料 、火焰钎焊、火焰钎焊(torch brazing ; torch soldering)(torch brazing ; torch soldering)3 3、浸渍

8、钎焊、浸渍钎焊（盐浴及金属浴，适合于大批量生产）（盐浴及金属浴，适合于大批量生产）4 4、波峰钎焊、波峰钎焊（金属浴钎焊的一种变种，主要用于钎焊印刷电路板）（金属浴钎焊的一种变种，主要用于钎焊印刷电路板） 单面波峰钎焊单面波峰钎焊5 5、电阻钎焊、电阻钎焊 （加热极快，生产率高）（加热极快，生产率高）6 6、感应钎焊、感应钎焊（加热迅速，氧化少，主要钎焊比较小的工件）（加热迅速，氧化少，主要钎焊比较小的工件）7 7、炉中钎焊、炉中钎焊（整体加热，变形小，适合于批量生产）（整体加热，变形小，适合于批量生产）真空钎焊系统真空钎焊系统铝钎焊炉铝钎焊炉8 8、其它钎焊形式：、其它钎焊形式：（气相钎焊、

9、接触反应钎焊、超声波钎焊、扩散钎焊、光学钎焊电弧钎焊等。）（气相钎焊、接触反应钎焊、超声波钎焊、扩散钎焊、光学钎焊电弧钎焊等。）1 1、钎焊接头的形式、钎焊接头的形式搭接强度最高，斜接其次，最差是对接。搭接强度最高，斜接其次，最差是对接。 b. b.搭边长度搭边长度经验式：经验式：L=L=（2323）mmmm，薄件时为装配方便，取，薄件时为装配方便，取L=L=（4545）mmmm搭接长度太短，不能满足强度要求；若太长，不但耗费材料，增加构件质量，还会搭接长度太短，不能满足强度要求；若太长，不但耗费材料，增加构件质量，还会产生低应力破坏。产生低应力破坏。 a. a.接头形式：接头形式：搭接、对接

10、、斜接及搭接、对接、斜接及T T形接头形接头四种四种形式。形式。2222内孔径相同内孔径相同 2323外径相同外径相同2424外径允许有差别外径允许有差别 2525不能有差别的外径不能有差别的外径 C. C.管件钎焊的接头形式管件钎焊的接头形式 可以加工任何数量的接头.手工火焰钎焊设备轻便，便于现场安装应用；手工火焰钎焊的氧燃气加热设备投资较少；也可以用于其他目的（如焊接和切割）；燃烧的气体火焰根据应用要求，能被调节成碳化焰、还原焰、中性焰或者氧化焰，调节方便；燃烧气体的种类很多，来源方便可靠，根据热量选择便宜成本、；接头位置不固定，随身携带；变截面或不同的材料可以通过控制一把或多把焊炬的移动

11、，选择加热部位、合适的热量来钎焊 1 1、 优点优点钎焊后接头表面的钎剂残渣和热垢；手工火焰钎焊的质量受操作工技能的影响；采用钎剂钎焊的接头相比控制气氛没有使用钎剂加工的更容易发生接头气孔；在超重的部件上即使采用局部加热，仍需要过多的加热时间手工火焰钎焊劳动强度大；厚重件上采用火焰钎焊加热时，钎焊区域的温度很难超过1000；火焰钎焊含镉钎料，如果钎焊温度超过镉的蒸发温度，将危害人体健康；由于使用钎剂，导致钎焊件上残留钎剂，这会引起潜在的腐蚀。2 2、 缺点缺点储存气体的设备单独供气的钢瓶；带歧管的瓶组；管道输送气体压力调节器降低从气源来的压力，满足燃气燃烧的要求；当气源压力有变化时，维持出口压

12、力不变。焊炬及喷嘴焊炬：由枪体、混合室和喷嘴组成，枪体当作手柄并有阀门控制氧气和燃气从枪体中流出。混合室提供适合燃烧的燃气和氧气的混合。混合器还起到散热器的作用，有助于防止回火火焰进入焊炬。夹具及其他辅助装置夹具：不能干涉焊炬火焰的正常移动和接合面的均匀加热。 回火防止装置：一个阀门，防止由于设备、操作人员误操作等原因使焊炬火焰进入到焊炬或软管中形成回火。有机械式和水压式。装在软管和焊炬之间或软管和调压器之间。其他辅助装置软管：颜色代码，以防止接错氧气和燃气。所有的燃气（乙炔）软管都涂成红色并被连接到左丝接口上，氧气或空气软管是绿色或黑色并接到右丝接口上。另外左丝螺母上开了一圈沟槽以作为标识。

13、其他辅助工装：喷嘴清理器、节气装置、点火器、护目镜、手套和工作服等。还原焰：还原焰： 还原焰又称碳化焰，是还原焰又称碳化焰，是乙炔量最多乙炔量最多、氧气量少氧气量少的火焰，的火焰，因为乙炔因为乙炔没有达到完全燃烧，因此在钎焊嘴处呈现出两层没有达到完全燃烧，因此在钎焊嘴处呈现出两层白焰芯白焰芯（焰芯呈蓝白色，内焰呈淡白色），外焰带橘红色。（焰芯呈蓝白色，内焰呈淡白色），外焰带橘红色。火焰和焰芯比中性焰长火焰和焰芯比中性焰长（火焰由三部分组成（火焰由三部分组成（焰芯、内焰、外焰焰芯、内焰、外焰，焰心在内部，是有乙炔和氧气混合），焰心在内部，是有乙炔和氧气混合）中性焰：中性焰： 当氧气达到被完全燃烧

14、的比例时，从明亮的焰心伸出当氧气达到被完全燃烧的比例时，从明亮的焰心伸出羽毛状的特色消失。当在还原焰的碳损坏了母材或要求最羽毛状的特色消失。当在还原焰的碳损坏了母材或要求最大的火焰温度时，在大的火焰温度时，在钎焊中使用这种火焰钎焊中使用这种火焰。氧化焰氧化焰 当氧气与燃气的比例超过了完全燃烧的需求量时，火当氧气与燃气的比例超过了完全燃烧的需求量时，火焰变得具有氧化性，产生嘶嘶声。火焰的焰心将出现收缩，焰变得具有氧化性，产生嘶嘶声。火焰的焰心将出现收缩，除了钎焊有氧纯铜外，除了钎焊有氧纯铜外，在钎焊中不推荐氧化焰在钎焊中不推荐氧化焰。1 1、清洁钎件和去除污物、清洁钎件和去除污物 1.1 1.1

15、 清洁钎件和去除污物清洁钎件和去除污物 毛细作用只有在金属表面相当清洁时才可很好作用。毛细作用只有在金属表面相当清洁时才可很好作用。因此，去除所有污物因此，去除所有污物（油、油脂、垃圾、铁锈和氧化物）非常必要，清洁钎件的方法如下：（油、油脂、垃圾、铁锈和氧化物）非常必要，清洁钎件的方法如下： （a a）在清除污垢、铁锈、氧化物之前清除脏物、油和油脂，为达此目的，将）在清除污垢、铁锈、氧化物之前清除脏物、油和油脂，为达此目的，将钎件浸入化学清洗溶液中。要清除污垢、铁锈、氧化物或油漆，用砂纸彻底清理钎件浸入化学清洗溶液中。要清除污垢、铁锈、氧化物或油漆，用砂纸彻底清理表面。磨松污物后，以抹布或海绵

16、清除残余物或渣粒。表面。磨松污物后，以抹布或海绵清除残余物或渣粒。 （b) b) 钎件清洗完毕之后，钎焊前应使之完全干燥。干燥后，应尽可能快地施钎件清洗完毕之后，钎焊前应使之完全干燥。干燥后，应尽可能快地施焊以免再度污染。焊以免再度污染。 1.2 1.2 保证良好的装配和正确的间隙保证良好的装配和正确的间隙 为了得到毛细作用、便于装配、保接头的强度、便于填为了得到毛细作用、便于装配、保接头的强度、便于填加合金、防止浪费，就必须保证正确间隙以得到质量高加合金、防止浪费，就必须保证正确间隙以得到质量高的钎焊接头的钎焊接头, ,一般间隙为一般间隙为0.030.08mm0.030.08mm，如图如图1

17、 1图1加热对间隙的影响（铁管，铜接头） 1、打开乙炔瓶压力调整为0.05 Mpa, 打开氧气瓶压力调整为0.05Mpa.2、 确保保护氮气的正常供应。 3、用湿布或湿海面包裹需保护的区域。 4、打开乙炔阀； 5、点燃火焰； 6、打开氧气调节阀直至得到中性或还原焰； 7、调节氧气和乙炔得到正确的火焰，过少的氧气会导致燃烧不足，产生烟尘，过多的氧气会导致过热或过度氧化。 1、 在铁接头中钎焊黄铜或铁接管时，先用外焰离外件1225毫米处加热外件,如图22、钎炬火焰可以同时包容内件和外件，以尽可能均匀的速度加热两件至钎焊温度。前后和左右摆动钎炬，保持两件于钎焊温度和均匀的加热。这样可以防止热斑的出现

18、及接头过热或加热不足如图3（图2）加热接头 （图3）加热运动方向 当紫铜变得暗红时，表明已达到钎焊温度；如变得鲜红，则金属已过热。 b. 当黄铜变得深红时，表明已达到钎焊温度；当黄铜变亮红时，已过热，即将熔化。在此温度钎焊，将有很高的漏率。 c. 当铁变暗红时，表明已达到钎焊温度。 图41. 必须保持钎料清洁，脏或受腐蚀的钎料会在接头区域产生夹杂。 2. 熔化钎料会向高温区域流动，注意在紧挨接头处添加钎料如图5 。 3. 达到钎焊温度才可加钎料，如添加钎料时，钎料只是附于钎件表面而不熔化，表明尚未达到钎焊温度，需继续加热。 4. 添加适量的钎料以得到良好的接头，钎料应凝于钎件的间隙间。如果钎焊

19、后钎料堆于接头外，既浪费材料、影响成形，还会削弱接头的强度。 5. 钎焊时，应加热接头区域而不可加热钎料，当钎料开始流动后，持续添加直至接头充满。一旦钎料开始流动，沿接头前后移动钎炬，使内件和外件均匀加热。这样可确保良好的毛细作用,如图6。 应遵循正确的方法和步骤施焊，否则难以得到理想的毛细作用。 6.对整个接头区域加热，一旦钎料被管件的热量熔化，钎料会被毛细作用引入接头。 （图6）火炬移动及钎料移动 （图5）填加钎料 1、钎焊完成后，将钎件置于净水中淬水，使钎件的温度降低，以免钎件在高温状态下被氧化；对接组中无法分离淬水的钎件，钎焊后用湿布或湿海绵包附钎焊接头降温。 2、小心清理黄铜分配管、

20、阀和其它部件，清理之前，应让黄铜件冷却。钎焊后马上冷却会在黄铜件表面产生裂纹。 3、彻底清理接头，保证无钎剂和残垢。 缺陷产生原因防止方法夹气夹渣夹气-夹渣在平行间隙中，由于液体钎剂、钎料的填缝速度不均匀、填缝前沿不规则引起“小包围”所造成；钎剂未去膜或未安全去膜外发生“小包围”而形成夹渣或夹气-夹渣；钎料沿焊件搭接处外围流动较快而造成“大包围”所造成；加热不均匀；间隙尺寸不正确选择合适的间隙，避免过大或过小；对管接头等密封性高的接头可采用不等间隙，并注意钎焊保温时间以利于排气、排渣钎料从一端加入注意钎剂和钎料的熔点匹配钎剂用量要适中气孔钎焊温度太高或保温时间太长钎剂反应生成的气体和钎料中溶解

21、的气体钎焊金属析出的气体降低钎焊温度，缩短保温时间钎料除气，选择合适的钎剂和钎料要求气密性的采用不含气体及夹杂物的材质仔细清除焊件表面的氧化膜部分间隙未填满钎剂选用不当引起去膜不完善，钎剂活性差，熔点不合适；钎料用量不够；接头间隙太大或太小；毛刺向上卷起，妨碍钎料填缝选用合适的钎剂；保证足够的钎料用量；选定和保持准确的间隙；仔细清除毛刺钎缝一端未填满和形成圆角钎剂活性差或填缝能力差；钎料用量不足或填缝能力差；加热不均匀选用合适的钎剂和钎料；增加钎料用量；控制加热方法和加热均匀钎料流失钎焊温度过高钎焊时间过长；钎料与母材发生化学反应降低钎焊温度，缩短保温时间；选择合适的钎剂和钎料缺陷部位产生原因防止方法钎缝中裂纹钎焊后冷却太快；钎料和钎焊金属线膨胀系数相差太大；接头设计不合理；形成脆性扩散区减慢冷却速度；选择线膨胀系数与钎焊金属接近的钎料；异种金属材料钎焊时，线膨胀系数大的材料应包围线膨胀系数小的材料；降低钎焊温度，缩短保温时间钎焊金属中裂纹（自裂）黄铜钎料中的锌向基体金属中剧烈扩散所造成