CWAN 0015-2020钎焊接头质量评价规范

团体标准

T/CWAN0015—2020

钎焊接头质量评价规范

Specificationforqualityevaluationofbrazing/solderingjoint

2020-03-09发布2020-04-06实施

中国焊接协会发布

T/CWAN0015—2020

钎焊接头质量评价规范

1范围

本标准规定了钎焊接头术语与定义、技术要求、评价标准、检验方法及检验条件。

本标准适用于钎焊操作人员及半成品检验人员对钎焊钎焊接头质量的检验和评价。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T11345焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定

GB/T11363钎焊接头强度试验方法

GB/T13298金属显微组织检验方法

GB/T33148钎焊术语

GB/T33219硬钎焊接头缺欠

GB1187射线检测

JB/T6966钎缝外观质量评定方法

3术语与定义

GB/T33148和GB/T33219及下列术语和定义适用于本文件。

3.1钎缝brazingseam

钎焊接头中由熔化的钎料凝固形成的接合区域，包括钎缝金属和扩散/过渡区。

图1钎缝和名义钎焊面示意图

3.2钎焊面fayingface

焊件上待钎焊的表面，图1中ABCD组成的面即为钎焊面。

3.3缺欠brazing/solderingimperfection

2

T/CWAN0015—2020

钎焊接头中因钎焊产生的金属不连续、不致密、不规则、连接不良及形状或尺寸偏差的现象，简称

“缺欠”。

3.4钎角brazing/solderingfillet

在钎焊搭接接头和T型接头时，钎料因润湿作用而形成的弧形的填角部分。

3.5润湿角wettingangle

液态钎料滴与母材接触时，钎料边缘与母材表面间形成的夹角。它反映钎料对母材润湿的程度。常

用作钎料对母材润湿性的判据。润湿角的余弦称为润湿系数。

图中：σ—界面张力θ—润湿角L—液态S—固态G—气态

图2润湿角示意图

3.6焊瘤overlap

熔融钎料泛流到母材表面，形成过多的钎缝金属。

3.7连焊continuousbrazing

两个或以上的相互独立焊接接头之间被钎料连接在一起的现象。

3.8裂纹crack

在应力及其他致脆因素共同作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙。

3.9穿透性缺陷penetratingdefect

在钎焊接头中沿着钎缝深度方向产生从一侧到另一侧连续的缺陷。

3.10溶蚀erosion

母材表面被熔化的钎料过度溶解而形成的凹陷。

3.11腐蚀斑corrosionstain

钎剂在母材表面上的化学腐蚀现象。

3.12虚钎coldbrazed/solderedjoint

由于加热不足或钎焊面清理不洁、润湿不良等，钎料与母材间存在明显分界的缺欠。

3.13未钎透incompletepenetration

熔化的钎料未能填满钎缝间隙所形成的一种钎焊缺欠。

3.14凹陷Indentation

钎焊钎焊接头表面相对于母材表面未填满，钎缝低于要求的尺寸。

3

T/CWAN0015—2020

3.15咬边undercut

钎焊接头近钎缝区域母材表面因熔化或溶蚀所产生的不规则的缺口。

3.16气孔porosity

残留气体形成的孔穴，如图3所示。

3.17钎着率brazedrate

钎焊接头中实际钎着的钎缝面积与应该钎焊的总面积的比率。

4质量要求

4.1钎焊接头质量等级

钎焊接头等级按表1的规定划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三级。Ⅰ、Ⅱ等级钎焊接头应在设计文件中注明，未

注明的为Ⅲ级钎焊接头。

表1钎焊接头质量等级

级别功能特点质量要求

钎焊接头表面连续致密，焊角光滑均匀，呈现明显弯

适用于承受大的静载荷、动载荷或交变载荷的钎焊

Ⅰ级月圆弧过渡；不允许存在裂纹、穿透性针孔、气孔、

接头，或对气密性、外观装饰性要求高的钎焊接头。

疏松、溶蚀、焊瘤、腐蚀斑点，且无可见凹坑。

适用于承受中等静载荷、动载荷或交变载荷的钎焊钎焊接头表面连续；不允许存在裂纹、针孔、未钎透

Ⅱ级接头，或对气密性、外观装饰性有一定要求的钎焊和穿透性缺欠；允许存在少量、轻微的分散性气孔、

接头。疏松、腐蚀斑点和凹坑。

钎焊接头表面成形差，允许不连续、不光滑，局部允

适用于承受较小的静载荷或动载荷的一般钎焊接

Ⅲ级许存在未钎透、气孔、密集疏松和凹坑，但不允许存

头，或对气密性、外观装饰性无要求的钎焊接头。

在裂纹、穿透性缺缺欠。

注：需考虑具体服役条件，对钎焊接头进行质量分级。

4.2钎焊接头外部质量要求

钎焊接头外观质量的评估应充分考虑GB/T33219中的各种缺欠，本标准以较为重要的几类缺欠进

行了具体规范。

4.2.1钎焊接头应润湿良好，可接受范围如图3所示。受力钎焊接头的润湿角θ的最佳范围为15°≤

θ≤45°；而不受力钎焊接头的润湿角θ则越小越好。

a)标准，θ＜90°b)可接受，θ＜90°c)不可接受，θ＞90°

图3钎料润湿角示意图

4

T/CWAN0015—2020

4.2.2钎焊接头表面应连续、光滑、均匀，不应有较大的毛刺或颗粒；钎焊接头不允许存在连焊，尤

其是在电气电路的部件钎接上。

4.2.3钎焊接头不允许存在裂纹和过烧性熔穿。

4.2.4钎焊接头不允许存在虚焊，虚焊不可接受。

4.2.5钎焊接头基体金属不允许存在较大的变形。

4.2.6钎焊接头未钎透应符合下列要求：

(1)Ⅰ级、Ⅱ级钎焊接头不允许未钎透。

(2)Ⅲ级钎焊接头单个钎角未钎透长度不大于6mm；累计钎角未钎透长度不超过钎角长度名义值的

15%。钎角未钎透深入钎焊面的深度不大于4mm。

4.2.7钎焊接头不允许存在较大的凹坑或焊瘤。

表2不同钎焊接头所允许的凹坑和焊瘤

钎焊接头级别

缺欠

Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级

凹坑深度不大于该处基体金属厚度的凹坑深度不大于该处基体金属厚度

凹坑不允许

5%～10%的10%～20%

焊瘤高度不大于该处基体金属厚度的焊瘤高度不大于该处基体金属厚度

焊瘤不允许

5%～10%的10%～20%

注：依据服役条件，经技术鉴定，可约束其它尺寸的凹坑或焊瘤。

4.2.8钎焊接头母材被钎料溶蚀形成的咬边（见图4）深度不应超过表3的规定，咬边长度不超过对

应钎焊脚长度名义值的15%，对炉中钎焊的产品其长度由设计文件规定。

图4溶蚀咬边图例

表3不同母材厚度允许的咬边深度

5

T/CWAN0015—2020

单位为mm

咬边h

母材厚度δ

Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级

0.3～0.58%δ25%δ35%δ

＞0.5～1.02%δ+0.0315%δ+0.0521%δ+0.07

＞1.0～3.55%δ12%δ+0.0817%δ+0.11

＞3.55%δ8%δ10%δ

注：依据服役条件，经技术鉴定，可约束其它尺寸的咬边深度。

4.2.9钎焊接头外部气孔应符合下列要求：

（1）Ⅰ级:钎角长度名义值不小于25mm时，全长任意25mm钎角上气孔直径之和不大于0.8mm；钎角

长度名义值小于25mm时，气孔直径之和不大于0.6mm。

(2)Ⅱ级:最大气孔直径不大于1mm，对对接钎缝单个截面钎缝的气孔直径之和应小于钎缝表面平均

宽度的50%。同一个钎焊接头上直径小于0.5mm的气孔数量超过2个均不可接受。

(3)Ⅲ级:不限。

4.2.10允许钎料在钎焊接头近缝区漫溢，但漫溢钎料不可妨碍钎焊钎焊接头的使用。

4.2.11对钎焊后钎焊接头表面氧化色的要求，由设计文件或工艺文件规定。

4.3钎焊接头内部质量要求

4.3.1钎着率

表4钎着率要求

级别Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级

钎着率≥90%≥85%≥60%

4.3.2钎焊接头中的实际钎焊面积与钎焊面的面积比值定义为钎着率。钎着率v的计算公式如下：

A

v实100%………（3）

A名

式中：

2

A实—钎焊接头的实际钎焊面积，单位为平方毫米（mm）；

2

A名—钎焊接头的名义钎焊面积，单位为平方毫米（mm）。

4.3.3钎焊接头内部不允许有过多的夹杂和疏松。

表5夹杂与疏松要求

级别Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级

夹杂物平均面积小于钎焊接夹杂物平均面积小于钎焊接头实

夹杂无

头实际钎焊面积的5%际钎焊面积的10%

疏松无允许少量分散疏松允许局部密集疏松

6

T/CWAN0015—2020

4.3.4密封的钎焊接头不应有穿透性缺欠。

4.4钎焊接头力学性能要求

钎焊接头力学性能可根据抗拉强度与抗剪强度评估，其性能要求由设计文件或工艺文件规定。

4.5缺欠的休整与补焊

4.5.1钎焊接头表面存在裂纹、贯穿性气孔、针孔以及不符合产品图样规定的气孔、疏松、溶蚀、未

钎透和表面粗糙时，应按产品图样要求进行补钎或作报废处理。

4.5.2允许用机械方法清除钎焊接头的表面缺欠，但应不（不应）低于母材表面。

4.5.3Ⅰ、Ⅱ级钎焊接头补焊次数不允许超过两次，Ⅲ级钎焊接头补焊次数不允许超过四次。

4.5.4密封的钎焊钎焊接头不应有穿透性缺欠。

5评价标准与检测方法

5.1力学性能

5.1.1钎焊接头抗拉强度按公式（1）计算：

F

R…………（1）

mA

式中：

Rm—钎焊接头抗拉强度的数值，单位为兆帕（MPa）；

F—钎焊接头拉伸试样的最大破坏力的数值，单位为牛（N）；

A—钎焊接头拉伸试样的对接钎焊面积的数值，单位为平方毫米（mm2）。

5.1.2钎焊接头抗剪强度按公式（2）计算：

F

τ………（2）

mA

式中：

τm—钎焊接头抗剪强度的数值，单位为兆帕（MPa）；

F—钎焊接头剪切试样的最大剪切力的数值，单位为牛顿（N）；

A—钎焊接头剪切试样的搭接钎焊面积的数值，单位为平方毫米（mm2）。

5.2钎焊接头的疲劳试验

用母材包括钎焊接头在内的典型试样进行疲劳试验，试验结果的表述为S-N曲线。S-N曲线横坐标

表示疲劳寿命Nf，纵坐标表示最大应力Fn。应力范围或应力幅，一般使用线性尺度，也可用对数尺度。

用直线或曲线拟合各数据点，即得S-N曲线图。

5.3钎焊接头的弯曲试验

用母材包括钎焊接头在内的典型试样进行弯曲试验，试验结束后，试样的外表面和侧面都进行检验。

依据GB/T2653《焊接接头弯曲试验方法》对弯曲试样进行评定并记录。

5.4尺寸公差、形位公差检验

钎焊前、后需按设计文件和工艺文件的要求对钎焊钎焊接头进行尺寸公差、形位公差检验。

7

T/CWAN0015—2020

5.5外观质量检验

5.5.1外观质量检验主要采用目视或用5倍～10倍放大镜，百分之百进行检验。其他检验由设计文件

或工艺文件规定。

5.5.2外观质量检验要求检验人员具有一定的实践经验，具体方法可参照JB/T6966的规定执行。

5.6内部质量检验

5.6.1X射线检验，适用于钎焊接头内部气孔、夹杂、裂纹等缺欠的检验，可按照GJB1187的规定执

行。

5.6.2超声波检验，具有灵敏度高、操作方便的优点，但定性和定量判断尚有困难，可按照GB/T11345

的规定执行。

5.6.3金相检验

金相检验法是将钎焊接头切开、研磨、抛光后用显微镜来观察其界面，是发现钎焊接头内部夹杂、

疏松、溶蚀、组织结构、合金层及微裂纹的有效方法。

钎焊接头夹杂物平均面积测量：依据GB/T13298的规定制样，选取100个视场，采用显微镜自动图

像分析仪，进行夹杂物面积测量，然后取其平均值。

5.6.4计算钎着率时可采用X射线、超声波和撕裂钎缝的方法获取钎焊钎焊接头的实际钎焊面积。

5.6.5Ⅰ、Ⅱ级钎焊钎焊接头可通过试件、样件或产品抽样进行剖切检验。

5.6.6无法进行无损检验、剖切检验或其他内部质量检验时，可制作工艺模拟件或样件进行内部质量

检验，检验方法及数量按设计文件或相关标准的规定进行。

5.6.7需要进行气密或液压等旁证试验检测的Ⅰ、Ⅱ级钎焊钎焊接头，应由设计文件进行明确。

6检验条件及环境

7.1检验前确认所检钎焊接头达到一定清洁度。

7.2检验条件：室内照明良好，必要时以（五倍以上）放大照灯检验确认。

7.3ESD防护：凡接触PCBA半成品必需配戴良好静电防护。

7.5相对温度：25℃±10℃。

7.6相对湿度：45%RH～75%RH。

A

8

T/CWAN0015—2020

附录A

（资料性附录）

钎焊接头实际评估指南

在进行钎焊接头评估之前，为避免随后高昂代价的错误，要求对所有相关因素进行认真、详细的评

论。尽管在本标准适用范围中没有明确的规定，但这个评论需要涵盖那些适用的试验方法的要求。

应认识到钎焊钎焊接头实际评估的重要性。例如，如果钎焊接头所在的钎焊件需要保持较高的内部

真空，那么只要钎焊组件是防漏的，钎焊接头表面的气孔作用就没有那么重要了。这一点同样适用于证

实那些潜在缺欠的试验方法选择上。考虑到服役要求，选择这些试验方法时应优先考虑基本的要求。

钎焊接头中很难发现熔焊钎焊接头中典型缺欠，而且钎焊接头出现的缺欠与熔焊接头相比，常常具

有不同的重要性。例如，在通常情况下，管状钎焊接头的钎着率约60%时，就可以满足很多应用要求。

因此，在一些情况下，对实际尺寸钎焊钎焊接头的试验应作出结合实际的选择。

B

9

T/CWAN0015—2020

附录B

（资料性附录）

钎焊接头缺欠限度建议

钎焊接头质量的评估应考虑本标准和GB/T33219中的各种缺欠，实际钎焊接头可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等

3个质量等级，具体见5.1中表1。

钎焊接头质量等级可以任意采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ来判别，质量等级划分已覆盖了大多数实际应用情况。

Ⅰ级主要涉及要求特别严格的应用场合，针对具体的应用建立缺欠的限度。

当对钎焊接头质量等级进行规定时，应考虑缺欠的类型，也可针对某个缺欠进行不同的质量等级要

求。对于一个具体等级来说，应综合考虑试样的材料和设计、采用的钎焊方法、服役条件和在该条件下

钎焊接头的性能要求等。

表B.1给出了主要缺欠的限度建议。在采用表B.1中建议的缺欠限度时必须谨慎选择，特别是对于那

些在服役中已经被证明是安全的设计。为满足需要进行重新设计，但如果服役情况表明当前的设计和工

作标准可以满足要求，那就应认真考虑是否需要重新设计钎焊接头来满足这些限度。

表B.1钎焊接头主要缺欠限度建议

钎焊接头质量分级

缺欠类型

ⅠⅡⅢ

润湿角15°≤θ＜30°30°≤θ＜45°45°≤θ＜90°

表面成形连续、光滑、均匀