钎焊接头的设计_材料科学_工程科技ppt课件

1、第四章第四章 钎焊的接头设计钎焊的接头设计钎焊消费工艺流程钎焊消费工艺流程钎焊前钎焊前零件外零件外表处置表处置零件的零件的装配和装配和固定固定钎焊工钎焊工艺确定艺确定钎焊后钎焊后的处置的处置工序工序脱脂脱脂去膜去膜接头设计接头设计工艺参数确实定工艺参数确实定钎料外形确实定钎料外形确实定钎料数量确实定钎料数量确实定钎料放置钎料放置热处置与去除热处置与去除焊后质焊后质量检验量检验消费工艺流程的重要性消费工艺流程的重要性钎焊消费工艺流程钎焊消费工艺流程钎焊工艺过程钎焊工艺过程钎焊的接头设计钎焊的接头设计 焊接构造对接头的要求是什么？焊接构造对接头的要求是什么？接头应与被衔接零件接头应与被衔接零件具有

2、相等的接受外力具有相等的接受外力的才干的才干.接头设计接头设计 钎焊的接头设计钎焊的接头设计钎焊接头设计是影响钎焊质量和接头性能的重要要素钎焊接头设计是影响钎焊质量和接头性能的重要要素. .在设计钎焊接头时必需求思索以下几个方面：在设计钎焊接头时必需求思索以下几个方面：接头的方式接头的方式钎料的放置方法钎料的放置方法接头的定位方法接头的定位方法装配间隙等。装配间隙等。 钎焊接头方式钎焊接头方式熔焊与钎焊接头方式熔焊与钎焊接头方式 搭接的接头强度最高，其次是斜接，最差的是对接，所以搭接的接头强度最高，其次是斜接，最差的是对接，所以接受载荷的零件，普通设计成搭接的接头方式。对接只用在接受载荷的零件

3、，普通设计成搭接的接头方式。对接只用在接受载荷很小的厚壁构件中，当钎焊薄壁零件时，可采用锁接受载荷很小的厚壁构件中，当钎焊薄壁零件时，可采用锁边接头以提高接头强度及密封性边接头以提高接头强度及密封性. .熔焊与钎焊接头方式熔焊与钎焊接头方式典型的钎焊接头1 1平板钎焊的接头方式平板钎焊的接头方式2 2T T形和斜角钎焊的接头方式形和斜角钎焊的接头方式3 3管或棒与板的接头方管或棒与板的接头方式式4 4管件钎焊的接头方式管件钎焊的接头方式钎焊设计的根本处置方法是钎焊设计的根本处置方法是?尽能够的使接头部分搭接化尽能够的使接头部分搭接化.钎焊的接头设计钎焊的接头设计 搭接的缺陷是搭接的缺陷是: :

4、一方一方面面, ,添加了母材的耗添加了母材的耗费费, ,添加构造分量添加构造分量; ;二是接头截面有忽二是接头截面有忽然变化然变化, ,易产生应力易产生应力集中。集中。 由于受力形状的不同，在接头面积相等时，搭接由于受力形状的不同，在接头面积相等时，搭接接头的抗剪强度小于对接接头的抗拉强度。接头的抗剪强度小于对接接头的抗拉强度。当不采用搭接方式也能当不采用搭接方式也能满足要求时满足要求时,那么应尽那么应尽能够不用搭接接头能够不用搭接接头.钎焊的接头设计钎焊的接头设计搭边长度搭边长度钎焊的接头设计钎焊的接头设计设计原那么设计原那么:接头强度与焊件的承载才干相等接头强度与焊件的承载才干相等例如例如

5、板件搭接钎焊板件搭接钎焊套接纳接头套接纳接头HLjbjbDFLF管件横截面积管件横截面积D管件直径管件直径H焊件资料的厚度焊件资料的厚度钎焊的接头设计钎焊的接头设计 消费中通常不是经过公式计算而是根据阅历公式消费中通常不是经过公式计算而是根据阅历公式确定的。确定的。 消费中，薄板搭接时，对于采用银基、铜基、镍消费中，薄板搭接时，对于采用银基、铜基、镍基等强度比较高的钎焊接头，采用的搭接长度取基等强度比较高的钎焊接头，采用的搭接长度取。 对于采用锡铅等强度比较低的软钎料接头，取对于采用锡铅等强度比较低的软钎料接头，取。很薄件时为装配方便，也取。很薄件时为装配方便，也取。 但搭接长度不能大于但搭接

6、长度不能大于1515。搭接长度太短，不能。搭接长度太短，不能满足强度要求，假设太长，不但耗费资料，添加满足强度要求，假设太长，不但耗费资料，添加构件的质量，而且还会产生低应力破坏。构件的质量，而且还会产生低应力破坏。 钎焊接头强度受钎料的强度钎焊接头强度受钎料的强度,钎料与母材三者的配合钎料与母材三者的配合,接接头的间隙头的间隙,缺陷的大小等多种要素影响缺陷的大小等多种要素影响.因此要兼顾资料因此要兼顾资料的选择、接头的设计及钎焊操作。设计应留意：的选择、接头的设计及钎焊操作。设计应留意：接头中钎缝尽能够与受力方向平行接头中钎缝尽能够与受力方向平行为了加热均匀，应力分布平均，接头区域的厚度尽能

7、够为了加热均匀，应力分布平均，接头区域的厚度尽能够接近接近接头中不构成中断钎料毛细管作用的拐角接头中不构成中断钎料毛细管作用的拐角接头的间隙与钎料的体积配合恰当，防止由于钎料凝固接头的间隙与钎料的体积配合恰当，防止由于钎料凝固收缩后产生不完好的钎缝或钎料的溢流。收缩后产生不完好的钎缝或钎料的溢流。钎焊的接头设计钎焊的接头设计 设计气密性、水密性设计气密性、水密性接头，采用搭接接头，接头，采用搭接接头，适当添加搭接长度，适当添加搭接长度，可以提高强度，减少可以提高强度，减少渗漏。渗漏。钎焊的接头设计钎焊的接头设计 软钎焊采用补强接头，软钎焊普通采用薄板，很容易加软钎焊采用补强接头，软钎焊普通采用

8、薄板，很容易加工，所以使得补强很方便工，所以使得补强很方便钎焊的接头设计钎焊的接头设计钎焊的接头设计钎焊的接头设计线接触接头方式间隙有时线接触接头方式间隙有时是可变的，毛细作用只在是可变的，毛细作用只在有限的范围内起作用，接有限的范围内起作用，接头强度不是太高。这种接头强度不是太高。这种接头主要用于钎缝受压，或头主要用于钎缝受压，或受力不大的构造受力不大的构造防止应力集中的接头防止应力集中的接头钎缝间隙值确实定钎缝间隙值确实定 钎缝间隙是两待焊零件的钎焊面之间的间隔钎缝间隙是两待焊零件的钎焊面之间的间隔 。间隙对接。间隙对接头的性能有极大的影响，主要是间隙对钎焊的以下过程有：头的性能有极大的影

9、响，主要是间隙对钎焊的以下过程有：钎料的毛细填缝过程，钎料的毛细填缝过程，钎料从间隙中排出钎剂残渣和气体的过程，钎料从间隙中排出钎剂残渣和气体的过程，母材与钎料的相互分散过程，母材与钎料的相互分散过程，母材对钎缝合金层受力时塑性流动的机械拘谨作用。母材对钎缝合金层受力时塑性流动的机械拘谨作用。钎缝间隙值确实定钎缝间隙值确实定u间隙偏小时强度下降缘由间隙偏小时强度下降缘由: :钎料填缝变的困难钎料填缝变的困难, ,间间隙内的气体、钎剂残渣也难以排出隙内的气体、钎剂残渣也难以排出, ,在钎缝内构成在钎缝内构成未钎透、气孔或夹渣。未钎透、气孔或夹渣。u间隙偏大时强度下降的缘由：毛细作用减弱，使间隙偏

10、大时强度下降的缘由：毛细作用减弱，使钎料不能填满钎缝间隙；母材对填缝钎料中心区钎料不能填满钎缝间隙；母材对填缝钎料中心区的合金化作用消逝；钎缝结晶生成柱状铸造组织的合金化作用消逝；钎缝结晶生成柱状铸造组织和枝晶偏析。和枝晶偏析。钎缝间隙值确实定原那么钎缝间隙值确实定原那么 钎料对母材润湿性越好，间隙越小；钎料对母材润湿性越好，间隙越小；钎料与母材作用剧烈必需增大间隙；钎料与母材作用剧烈必需增大间隙；钎料的流动性好时，间隙小；钎料的流动性好时，间隙小；钎料中含有高蒸气压组元时，间隙大；钎料中含有高蒸气压组元时，间隙大；去膜过程对间隙值的选取有很大的影响去膜过程对间隙值的选取有很大的影响, ,如右

11、图如右图所示所示, ,采用气体介质去膜时采用小间隙；采用气体介质去膜时采用小间隙；钎焊其它设计原那么钎焊其它设计原那么 不应该把接头布置在焊件上有外形或截面发生急剧变不应该把接头布置在焊件上有外形或截面发生急剧变化的部位，以防止应力集中；不宜布置在刚度过大的地方，化的部位，以防止应力集中；不宜布置在刚度过大的地方，防止在接头中构成很大的内应力。防止在接头中构成很大的内应力。 异种资料热膨胀系数相差悬殊时，思索采用适当的补异种资料热膨胀系数相差悬殊时，思索采用适当的补偿垫片。偿垫片。钎焊其它设计原那么钎焊其它设计原那么钎焊不同厚度资料的时候，有时要思索部分加厚薄件的钎焊不同厚度资料的时候，有时要

12、思索部分加厚薄件的接头部位。接头部位。不应把填缝钎料在钎缝外围构成的圆弧形钎角作为一种不应把填缝钎料在钎缝外围构成的圆弧形钎角作为一种消除应力集中的方法。由于钎角大小不易控制，难免生成消除应力集中的方法。由于钎角大小不易控制，难免生成铸造组织，甚至呈现溶蚀和缩孔。铸造组织，甚至呈现溶蚀和缩孔。对于要求承压密封的钎焊接头，尽量思索运用搭接接头。对于要求承压密封的钎焊接头，尽量思索运用搭接接头。在一些特殊情况下，要思索在接头上开工艺孔，如在一些特殊情况下，要思索在接头上开工艺孔，如: :钎料钎料以箔状放入间隙中运用，而钎焊面积较大且长宽比不大时。以箔状放入间隙中运用，而钎焊面积较大且长宽比不大时。

13、间隙过小间隙过小填缝难填缝难气体、残渣难排出气体、残渣难排出未钎透、气孔、夹渣未钎透、气孔、夹渣间隙过大间隙过大毛细作用弱毛细作用弱合金化不充沛合金化不充沛铸造组织、枝晶偏析铸造组织、枝晶偏析受力时母材对钎缝支承作受力时母材对钎缝支承作用减弱用减弱最正确间隙值最正确间隙值钎料与母材相互作用钎料与母材相互作用铅料粘度和流动性铅料粘度和流动性钎剂去膜过程钎剂去膜过程Sn/Pb钎料钎焊低碳钢、黄铜和铜的最正确间钎料钎焊低碳钢、黄铜和铜的最正确间隙隙预置钎料的装配预置钎料的装配 除火焰钎焊和烙铁钎焊之外其他的钎焊方除火焰钎焊和烙铁钎焊之外其他的钎焊方法均为预置钎料法均为预置钎料. 预置钎料的安排原那么

14、是什么？预置钎料的安排原那么是什么？1尽能够利用钎料的重力作用和间隙的毛尽能够利用钎料的重力作用和间隙的毛细作用，以保证钎料良好地填满间隙；细作用，以保证钎料良好地填满间隙；2钎料填缝时，间隙中的气体或钎剂有排钎料填缝时，间隙中的气体或钎剂有排出通道；出通道；3钎料应安排在不易润湿及加热中温度较钎料应安排在不易润湿及加热中温度较低的零件上：低的零件上：4安排要牢靠，不致在钎焊过程中因不测安排要牢靠，不致在钎焊过程中因不测干扰而错动位置。干扰而错动位置。预置钎料的装配预置钎料的装配 钎料通常可作成丝状、箔片状及粉状等以供选用。钎料通常可作成丝状、箔片状及粉状等以供选用。粉末状钎料可用树胶或聚乙烯

15、醇溶液作黏结剂，粉末状钎料可用树胶或聚乙烯醇溶液作黏结剂，黏附在钎缝上黏附在钎缝上.1.1.应将钎料安放在钎料和母材受热时温度均匀的应将钎料安放在钎料和母材受热时温度均匀的位置位置2.2.且紧贴在不易润湿或加热较慢的母材上，并尽且紧贴在不易润湿或加热较慢的母材上，并尽能够使熔化的钎料在钎缝中依托重力填满间隙。能够使熔化的钎料在钎缝中依托重力填满间隙。预置钎料的装配预置钎料的装配第四章第四章 钎焊的接头设计及焊理钎焊的接头设计及焊理 钎料有明置与暗置两种方式钎料有明置与暗置两种方式 暗置方式同需求对零件作预先加工暗置方式同需求对零件作预先加工, ,切出钎料槽切出钎料槽. .添加了任务量添加了任务

16、量, ,并降低了零件的承载才干并降低了零件的承载才干. . 因此因此, ,对薄件和简单钎焊面积不大的接头仍采用明对薄件和简单钎焊面积不大的接头仍采用明置方式置方式, ,对于钎焊面积大对于钎焊面积大, ,构造复杂构造复杂, ,采用暗置方式采用暗置方式, ,且钎料槽应开在较厚零件上且钎料槽应开在较厚零件上. .n箔状或垫片状的钎料均应以与钎缝一样外形箔状或垫片状的钎料均应以与钎缝一样外形, ,稍大的稍大的面积面积, ,直接放置在钎缝间隙内直接放置在钎缝间隙内, ,钎焊时并要加一定的压钎焊时并要加一定的压力压紧接头力压紧接头, ,以保证填满间隙以保证填满间隙. .n颗粒状的钎料易散落颗粒状的钎料易散

17、落, ,借以适当的粘结剂调成膏状运借以适当的粘结剂调成膏状运用为宜用为宜. .环状钎料的放置环状钎料的放置闭合接头的构造闭合接头的构造 密闭容器要开设工艺孔密闭容器要开设工艺孔,由于钎焊时容器内的空由于钎焊时容器内的空制受热膨胀制受热膨胀,妨碍钎料妨碍钎料填隙填隙,也能够使填满间也能够使填满间隙的钎料重新排出隙的钎料重新排出,故故开设工艺孔开设工艺孔.涂阻流剂涂阻流剂 为防止钎料流失要涂阻流剂。为防止钎料流失要涂阻流剂。 阻流剂主要是由氧化物，如氧化铝、氧化钛或氧化镁等稳阻流剂主要是由氧化物，如氧化铝、氧化钛或氧化镁等稳定氧化物与适当的粘接剂组成。定氧化物与适当的粘接剂组成。 钎焊前将糊状阻流

18、剂涂在临近接头的零件外表上。由于钎钎焊前将糊状阻流剂涂在临近接头的零件外表上。由于钎料不能润湿这些物质，故被阻止流动。料不能润湿这些物质，故被阻止流动。 钎焊后再将他去除。阻流剂在维护气氛炉中钎焊和真空炉钎焊后再将他去除。阻流剂在维护气氛炉中钎焊和真空炉中钎焊中用得很广。中钎焊中用得很广。钎焊接头的定位钎焊接头的定位钎焊接头的定位主要有两方面：钎焊接头的定位主要有两方面：一是工件接头的定位；一是工件接头的定位；二是钎料在工件中的定位。二是钎料在工件中的定位。工件接头的定位工件接头的定位为保证毛细作用充沛有效，装配的部为保证毛细作用充沛有效，装配的部件在加热和冷却期间必需整齐陈列放件在加热和冷却期间必需整齐陈列放置。置。预装件焊接必需在完全冷却后，才干预装件焊接必需在完全冷却后，才干挪动组装部件。挪动组装部件。假设在冷却前挪动部件，强度将会被假设在冷却前挪动部件，强度将会被破坏，从而产生裂纹。破坏，从而产生裂纹。钎料的定位钎料的定位接头的装配间隙接头的装配间隙 母材的