感应钎焊分析

1、第六章 感应钎焊 第六章 感应钎焊 一些产品的零部件可以通过感应钎焊来进行连接，作为最后一道工序完成加工。连接区域的部件，包括将要被连接的部件表面，可以有选择的加热到钎焊温度。感应钎焊是靠感应线圈或感应器使接头内部产生感应电能实现加热的。近年来，感应钎焊在工业中的应用越来越受到人们的重视。第六章 感应钎焊 6.1 6.1 感应钎焊的特点及应用感应钎焊的特点及应用6.1.1 感应钎焊的加热方式 感应钎焊是通过感应电流加热的，感应电流流过工件时的电阻热是主要热源，有时被称做12R损耗。如果部件是一个电导体，被放置有快速变化的交变电流流动的感应线圈的电磁场中时，电阻热将发生在每个部件上，如图61所示

2、。 感应电流在工件表面上是最大的，向内部逐步减小。因此，在高频情况下，表面热可能具有最高的功率密度(kWC表面)。 实际工件的加热深度取决于频率和所感应的表面开始发热后的加热速度。感应钎焊通常应用相对较低的功率密度0080.24kWcm，以防止产生过量的表面热。感应加热的主要目的是将局部加热的接头区域达到所需的恒定温度。第六章 感应钎焊 第六章 感应钎焊 6.1.2 感应钎焊的优点 选择感应电流作为热源，充分利用局部加热的方式对工件进行加热，通常可以减少构件的性能变化。 精确的加热控制，精确稳定的工艺循环，提供了外观平整、光滑、均匀的接头。 加热速度快，正常的感应加热循环因为加热速度快，变色轻

3、并避免结垢，般来说允许在空气中加热。第六章 感应钎焊 在需要时，感应器和控制箱可采用柔性连接(见图62)，满足在工件移动的过程中钎焊接头。 使用感应钎焊可减少和简化夹持工装。感应钎焊的加热范围小，增加了所用工装的寿命，保持了被连接部件的尺寸精度。 产量不高时，如果有现成的感应发生器，用铜管制成的简单的感应器也可以很经济的完成感应钎焊操作。第六章 感应钎焊 6.1.3 感应钎焊的缺点 配套系统复杂。 部件的装配难度大。 设备的初装费用高。 需要专门知识。第六章 感应钎焊 6.1.4 感应钎焊的应用 感应钎焊广泛使用于消费品、工业产品、结构组件、电力和电子产品、微型设备、机器和手工工具以及空间部件

4、等。 图6.3和图6.4所示为紫铜件构成的管件靠感应钎焊组合在一起，使用BCu91PAg钎料环不使用钎剂。第六章 感应钎焊 6.2 6.2 感应钎焊的设备感应钎焊的设备 感应钎焊所用的设备主要由两部分组成，即交流电源和感应圈。此外还有夹持和定位零件所需用辅助夹具图6.5和图6.6分别表示感应钎焊装置的原理和感应圈型式。第六章 感应钎焊 第六章 感应钎焊 用于钎焊的交流电源主要是中频和高频，工频很少直接用于钎焊。中频电源可以是电动机-发电机组，也可以是固体变频设备，它们适用于钎焊大厚件。常用的高频电源是真空管振荡器。真空管振荡器能产生的频率范围200kHz8MHz，一般最常用的设备频率为1506

5、00 kHz。频率越高，加热越迅速，特别适用于钎焊薄件。如果采取灵活的操作手段，也可钎焊较厚的工件，因此得到广泛采用。第六章 感应钎焊 感应圈是感应钎焊设备的重要器件，交流电源的能量是通过它传给焊件而实现加热的。因此感应圈的结构是否合理，对于钎焊质量和提高生产率有重大影响。正确设计和选用感应器的基本原则是保证焊件加热迅速、均匀及效率高。通常感应圈均用纯铜管（圆管或扁管）制作，工作时管内通水冷却；管壁厚度应不小于电流渗透深度，一般为11.5mm。感应圈与焊件之间应保持间隙以避免短路。为了提高加热效率，应尽量减少圈匝间及与焊件的无用间隙。为此，圈应制成与所钎焊接头相似的形状，并与焊件保持不大于3m

6、m的均匀间隙。但对于壁厚不均的焊件或非圆形焊件，有时也可借调节感应圈与焊件的间隙来保证较均匀的加热。感应圈的匝间距离一般取为管径的0.51倍。应尽可能采用外热式感应圈，这是由于电流的环向效应，使外热式感应圈比内热式感应圈的加热效率高。第六章 感应钎焊 第六章 感应钎焊 感应钎焊时，为保证装配准确性及与感应圈相对的位置，往往需要一些辅助夹具来夹持和定位焊件。它们对于提高生产率和保证钎焊质量有重要作用。特别是在自动和半自动感应钎焊设备中已经发展为一套复杂装置。在设计夹具时应注意的是，与感应圈临近的夹具零件不应使用金属，以免被感应加热。第六章 感应钎焊 第六章 感应钎焊 6.3 6.3 感应钎焊方法

7、的分类感应钎焊方法的分类 感应钎焊可分为手工的、半自动的和自动的三种方式。手工感应钎焊时，焊件的装卸、钎焊过程的实施和调节都靠手工操作。这种方式只适用于简单焊件的小批量生产，其生产效率低，对工人的技术水平要求高，但它具有较大的灵活性。例如，当钎焊设备技术规格不合适而又需钎焊厚件时，有时可借断续通电加热来解决。半自动感应钎焊，焊件的装卸和通电加热仍靠人来操作，但钎焊过程的断电结束是借助于时间继电器或光电控制器自动控制。自动感应钎焊使用的感应圈是盘式或隧道式。工作时感应圈一直通电，利用传动带或转盘把焊件连续送入感应圈中。焊件所需的加热是靠调整传送机构的运动速度控制焊件在感应圈中的时间来保证。这种方

8、式的生产率高，主要用于小件的大批量生产。 第六章 感应钎焊 6.4 6.4 感应钎焊的材料感应钎焊的材料 钎焊件的装配间隙大小对钎缝的力学性能有很大的影响。推荐的装配间隙值见表6.1.感应钎焊时，焊件置于感应圈中或近旁，难以送进钎料。因此宜在装配时预先把钎料和钎剂放好。可使用箔状、丝状、粉状和膏状的钎料。放置的钎料不宜形成封闭环，以免因自身的感应电流加热而过早熔化。由于加热迅速，应注意选用毛细性好的钎料。第六章 感应钎焊 表6.1 感应钎焊推荐装配间隙表 （mm）注：1.表内数值系径向间隙值； 2.零件的尺寸减小，则间隙可选择下限间隙值，反之亦然； 3.采用与被钎焊金属物理化学性质相差较大的钎焊时，可选择上限间隙值； 4.异种材料钎焊时，考试到膨胀系数的差异，表值应视为在 钎焊加热状态下的实际间隙。第六章 感应钎焊 感应钎焊可在空气中、保护气氛和真空中进行。采用钎剂介质去膜时，可使用液态和膏状的钎剂。采用气体介质去膜时，焊件需置于容器中，感应圈的安放方式有两种：一种是置于容器外，靠感应器来加热焊件。此时，容器材料应是导体。另一方式感应圈置于容器