绿色制造技术 课件 第4章 绿色成形加工技术

绿色设计与制造技术第4章绿色成形加工技术

4.1绿色铸造4.2绿色锻压

4.3绿色钎焊

4.1绿色铸造

国内金属件开发仍然广泛沿用传统的木模铸造技术，存在零件/模具开发周期长、生产环境恶劣、污染重、成本高、精度损失严重等问题，不能适应当前铸型的生产要求。如何在短时间内低成本地制造出精度高、合理的铸型则成为单件、小批量金属件开发的关键和热点技术之一。21世纪的制造业市场竞争日益激烈，零部件更新换代的速度不断加快，短周期、小批量的新产品开发成为必然趋势。另一方面，为建设资源节约型、环境友好型社会，要求铸造过程降低能源消耗、减少污染、提高铸件质量。

2016年第三届中德绿色铸造高峰论坛在青岛盛大开幕，来自中德两国的铸造行业专家、企业家、高管等200余人汇聚于此，以“先进技术、装备与标准助力绿色铸造发展”为主题，就在绿色铸造十三五发展的大背景下，如何实现铸造工厂的绿色转型升级进行深度论述。

2018年7月9日，中国绿色智能铸造暨第四届国际绿色铸造高峰论坛在宁夏银川隆重举行，本届大会以“绿色发展智造未来”为主题，旨在全面落实《中国制造2025》要求，帮助企业解决数字化、网络化、智能化关键问题，提质降本增效，环保安全达标，实现绿色智能转型。2020年8月19日，由中国铸造协会和中国智能铸造产业联盟主办的《中国铸造行业智能制造发展白皮书2020》和《中国绿色智能铸造发展路线图暨关键共性技术研发项目指南（2020）》发布仪式在北京中国铸造节上召开。遴选出了18项在铸钢、铸铁、铸管、铝合金等技术领域的智能制造应用示范项目；21家在智能制造整体解决方案、智能设备、工业自动化集成、工业软件与信息化系统、工业云平台等方面具备优质服务能力的服务商，全方位呈现铸造行业智能制造应用实践和成效，为智能制造转型提供示范和标杆，加速产业发展。目前，国内外在金属件铸造领域，普遍采用的是以离散堆积成形为特征的快速成形技术和以去除加工为特征的数控铣削技术两大铸型(芯)制造方法。1.离散堆积成形为特征的快速成形技术2.以去除加工为特征的数控铣削技术4.1.1无模化铸型数字化加工技术及设备1.基于离散堆积原理的型芯制造技术，近年来取得一定进展。通过以铸造用的陶瓷粉末或环保型砂为原料，以CAD模型驱动快速成形机，直接制成铸型或铸芯。

由于数控技术的快速发展，基于去除原理的快速加工制造技术在机械工业中得到快速应用。机械科学研究总院先进制造技术研究中心开展了铸型数字化加工技术及设备研发工作，已开发出系列可商品化的铸型数字化加工机，申请专利47项(其中国际发明专利20项），授权专利15项(其中授权发明专利9项），获软件著作权6项。在研究过程中，开展了系列化、数字化无模铸造精密成形机、长寿命专用刀具、干式风冷及排砂一体化系统、开放式专用数控系统研发，以及基于无模铸造精密成形的优化加工和工艺技术研究，实现树脂砂、水玻璃砂、覆膜砂、聚苯乙烯等材料的加工成形，并研制出数控加工成形机，在中国一汽集团等企业中进行应用推广。2.以去除加工为特征的数控铣削技术

三维CAD模型直接驱动数控设备加工铸型，是一种全新的复杂金属件快速制造装备和系统，能够实现复杂金属件制造的柔性化、数字化、精密化、绿色化，是铸造技术的革命。不需要木模(金属模)等模具多工序翻制砂型，可以节省大量木材、金属等材料；型芯柔性化制造和灵活多样的组合，为零部件的设计和制造提供了充分的自由度；型芯直接加工制造，取消了拔模斜度，不需要工艺补正量，提高成形精度，减少加工余量，铸型精度不因尺寸增大而降低，实现了铸件生产的数字化、精密化、柔性化、自动化、绿色化。2.铸型数控加工关键技术

（1）

砂型数控切削加工机理

型(芯)砂可被看成是一个分散体系，不同于一般工程材料，因其混合过程中液体分散介质(通常为粘结剂)占的份额特别少，作为固体分散相的砂粒特别多，也称为骨干式或骨胳式体系。其微观形貌如左图所示。在原砂与粘结剂混合搅拌后，砂粒表面就包覆了一层薄薄的粘结剂膜即粘结膜，厚度为0.002-0.01mm，厚度的变化决定于粘结剂的加入量和砂粒的比表面积。型砂紧实后的粘结模型如右图所示。相邻的砂粒通过粘结膜连接起来，粘结膜的连接点即为粘结桥，型砂的强度决定于粘结膜及粘结桥的强度。在这个体系中，粘结剂主要起粘结砂粒的作用，并决定着砂型力学行为的许多特征。一般数控加工的对象是基体为连续均匀介质的金属，工件切削层材料受到刀具前刀面的挤压作用后，产生弹性变形、塑性变形和剪切滑移，使切削层金属与母体材料分离变为切屑。砂型是由型砂经粘结剂和固化剂发生化学反应粘结而成，本质上是一个由微小型砂互相粘连形成的离散体。所以当切削刀具不断地挤压被切削的砂层时，被切削层的受力分离很难用弹塑性变形来解释，如下图所示，主要是刀具与离散的型砂相互间的碰撞作用，使型砂获得足够的动能，克服粘结作用与周围型砂分离。砂型上的砂粒从静止状态到被切削飞出，所产生的抗切削强度主要是由于砂型颗粒间接触点的粘结桥形成的内聚力。（2）无模化制造专用砂型（芯）造型材料开发

传统的树脂自硬砂、覆膜砂、水玻璃砂等铸造常用型砂配方在加工复杂、薄壁等铸型时容易出现塌型、强度不足等现象。目前应用得比较多的是超细球形宝珠砂，并以磷酸二氢铝溶液为无机粘结剂。新型环保砂铸型界面表层型砂自身发生烧结，并生成致密的烧结壳，有利于防止金属液渗入到铸型孔隙中，此外，烧结壳易剥离，落砂容易，清砂工作简单，使得铸件表面细腻光洁、不易产生粘砂等铸造缺陷。新型环保砂是一种绿色铸造的新型造型材料，满足现代铸造生产对环境保护的需求，具备广阔的应用范围。

（3）

基于镶片金刚石材料的砂型数控加工专用刀具砂型加工不同于金属加工，砂型作为非均质离散体，砂粒通过粘结剂粘接而成，加工过程极易发生薄壁砂型坍塌及砂粒剥离引起表面粗糙问题。因直接切削砂型，高速旋转刀具直接与砂粒产生碰撞，刀具磨损严重，甚至发生崩刃现象，传统刀具无法使用。复杂铸型大都是深腔结构，强度有限，尤其是薄壁砂型，刀具设计及砂型配方不合理则无法加工，为此需要开发大长径比、高速、长寿命、高耐磨加工的刀具，因此研制合适的刀具是实现铸型(芯)数字化加工的关键技术之一。

高速钢刀具的前、后刀面磨损严重，不适合铸型切削。涂层刀具中，较薄的TiN涂层抵御SiO2

硬质点对后刀面“微切削”的能力不足，故也不适合砂型切削。硬质合金刀具的硬度明显高于高速钢，但实验发现，刀具失效后刀尖圆弧部分存在刀具材料剥落现象，磨损较严重，故硬质合金刀具切削砂型的能力也较弱。在铸型切削过程中，刀具材料、转速、进给速度、切削深度、砂块固化时间、型砂粒度等参数对刀具磨损均产生一定的影响。其中，型砂粒度、切削深度对刀具磨损的影响较为显著。

在人们大量研究基础上，设计了铸型数字化加工专用的加工刀具。通过不同材料刀具切削砂型对比实验和大长径比刀具模态分析，开发出系列化的高耐磨、大长径比专用刀具

。为适应复杂铸型深腔加工，刀颈长度延长至80-200mm；同时为了换刀方便，刀柄直径统一。与普通铣刀对比，专用刀具具有耐磨性好，加工深度深，换刀方便等优点。（4）

铸型加工过程刀具冷却及排砂一体化工艺在铸型加工过程中产生了大量废砂，为了避免废砂影响后续的加工需要及时排除。由于铸型加工必须采用干式切削，因不能用冷却液对刀具进行冷却，加工砂型时容易产生大量摩擦切削热，导致刀具失效及破坏，为此废砂排除以及刀具冷却是铸型(芯)加工的关键工艺技术之一。刀具冷却与废砂排除一体化系统，通过节气喷嘴的高速气流将刀头附件的废砂带走，可解决铸型高速加工中刀具摩擦、磨损、冲击崩刃等问题，实现了气动排砂和刀具冷却一体化。采用分布在刀具两侧的节气喷嘴，使高压气流交叉覆盖刀头，并随切削刀具一起运动实现随动排砂，同时对刀具提供了强风冷却，解决滞留砂屑影响加工精度和刀具寿命的问题。

实验中采用吹气和吸气的方式产生气流带动砂粒飞出已经加工的表面，如下图所示。采用负压吸尘的方式排砂，即使吸尘器的功率很大，由于抽气口附近进气空间很大，所以流过砂粒的气流速度并不高，不足以达到临界速度。只能将喷嘴附近5mm范围内的砂粒吸走，而且不能对加工刀具进行有效冷却；而采用吹气方式，喷嘴小，气流量集中，与砂粒距离在150mm以上就能将砂粒吹开，同时对刀具提供了强风冷却。

采用吹气排砂，喷嘴在距离加工表面(砂槽底部)150mm以上，砂槽底部流场速度基本都超过了临界速度，随着气流移动，废砂能够有效排出砂槽之外。同时对刀具提供了强风冷却，刀具升温在10℃以内。（5）

铸型切削加工工艺优化

加工路径优化主要在满足铸型加工精度的要求下，从加工路径规划、短线合并和引入样条插值运动模式等三个层次来对加工路径进行优化。像发动机、缸盖、排气管等这一类砂型结构比较复杂，生成加工路径长度很大一部分都在几毫米到十几毫米之间，采用普通数控系统常用的直线或圆弧插补命令，在这个距离内，一般还处于加减速阶段，设备运行远没有达到设定的速度。针对几毫米到十几毫米线段，为了提高运行速度，采用了三次样条插值运动控制方式来替代简单的直线、圆弧命令。将在长度小于特征值S的路径以dS为间距离散成一系列的点，点与点之间的路径通过三次样条插值逼近，而通过设定走过点与点之间距离所需时间，来精细控制切削速度和切削时间。采用优化算法明显缩短加工时间，可以显著提高加工效率。

（6）

铸型数控加工成形机根据金属件无模化制造技术的工艺特点以及成形要求，开发铸型数控加工成形机。采用封闭式加工空间，产生的废砂、粉尘都可以回收，能够实现在苛刻条件下运行的稳定性和可靠牲；运动系统采用高架动梁龙门结构，双x轴通过控制精确同步；所有运动单元均置于加工砂坯上方，有效防止了粉尘污染；采用刀具进行xyz三维运动，使设备功率由通常的几十千瓦减少至十几千瓦；采用“NC+PC”的控制模式，形成一个高度开放的控制系统，满足铸型数控加工工艺的特殊要求；通过模块化设计来提高设备运行的稳定性和可靠性。

目前自行研制的铸型数控加工成形机之一----SMM1500如图所示，该设备由三维CAD模型驱动，加工速度最高可达150mm/s，主轴转速4000-20000r/min，加工精度为±0.1mm，其单块最大可加工砂型尺寸尺寸1500mmx1000mmx400mm。3.铸型无模化加工技术及装备应用示范

无模化金属件制造技术与装备在中国一汽集团、中国一拖集团、广西玉柴集团、广西柳工集团等多个企业成功应用到轮毂、齿轮壳体、进排气管、缸盖、缸体等复杂铸件的快速开发。

中国第一汽车集团公司采用CAMTC-SMM数字化无模铸造精密成形机及应用技术，完成了多种汽车零部件的快速开发。图为前轮毂体开发过程。齿轮外壳铸件轮廓尺寸560mmx370mmx185mm，从CAD模型到铸件5d内全部完成，传统工艺需要模具，耗时30d以上。图为广西玉柴集团采用铸型数字化加工设备加工的大型柴油机TC100，功率500KW，机体重约60Kg，结构复杂，壁壁厚差异大，从5mm到80mm，轮廓尺寸1270mmx830mmx300mm，要求组织致密、耐磨、耐高压，一次开发成功，开发周期由90d缩短至30d，节约模具费用120万元。砂型加工仅用70h，减少模具材料(约48t)，减少模具加工时间(约4000h)，节约模具加工用电4万瓦。4.1.2铸铁件在线孕育及喂丝球化工艺研究喂丝球化工艺过程是通过喂丝机将包有合金元素的包芯线不断插入球化处理包，由于高温铁液的作用，芯皮被熔化，芯料（球化剂）与铁液接触，发生球化反应的过程。虽然冲入法与喂丝处理成本相当，但是喂丝球化处理工艺稳定，球化率高于冲入法；喂丝球化工艺操作简单，减轻了工人劳动强度，易实现自动化；喂丝球化在反应室中进行，改善了生产环境，减少了污染。4.2绿色锻压1.超高强度钢热冲压技术背景及概况

能源危机和环境问题的加剧，使节能、环保、安全成为汽车制造业发展的主要方向。汽车轻量化是实现节能减排的重要手段和方法，超高强度钢具有减轻车体重量和提高安全性的双重优势，成为汽车制造的新模式。

汽车自重每减少10%，燃油消耗可降低6%-8%，排放降低5%-6%，而燃油消耗每减少1L，C02

排放量减少2.45Kg。超高强度钢板可以通过减小壁厚或截面尺寸减轻车重，其强度高达1500MPa以上，是铝合金的5倍，而密度只有铝合金的3倍，强度和轻量化优势更为突出。同时成本比铝质车身减少30%，性价比出众，在合资车型中已大量应用，国内市场需求极为紧迫，下图是车身中可用超高强钢结构件的示意图，底盘件未来应用潜力更大，减重效果更为显著。4.2.1高强度钢板绿色冲压近几年来，强度在980MPa以上的超高强度钢板在汽车上的用量日益增多。西欧超高强度钢板的消费与日俱增，几种主要车型所用高强度钢板的比例已上升到40%以上，这一比例在日本也达到了36%左右。被誉为美国第一辆五星级碰撞防护的福特风之星多用途汽车，其总计165个车身零件有近100个是用超高强度钢板制造的，比例超过60%。下图所示为超高强度钢车身结构件下的5星碰撞实验。2.超高强度钢热冲压技术原理及特点汽车轻量化用超高强度钢22MnB5，其化学成分及退火状态下力学牲能见下表，常温下强度为500-600MPa，因含有约千分之五的硼元素，增加了板材的淬透性，容易实现相变强化。超高强度钢热冲压原理如图所示，加热到奥氏体化后，迅速送入带有冷却系统的模具内冲压成形，冷却速度控制在25℃／S以上，在模具内完成成形与淬火一体体化过程，实现完全马氏体转变，发生相变强化，强度提高2-3倍，得到强度高达1500-2000MPa的车身冲压件，有效减重并提升安全性能。

这种新的制造工艺将成形和热处理在同一工序同一模具内同时进行，可以一次成形冷冲压几道工序才能完成的复杂零件，提高了生产效率。其主要技术优势有：1）可成形抗拉强度高达1500MPa的零件，组焊成高强度驾乘单元，承受6t以上的静压不损坏。2）

高温下成形能消除回弹影响，零件精度高，成形质量好。3）

通过减小壁厚或截面尺寸减轻重量（达18%-35%），实现轻量化。4）

高温下，材料塑性和成形性好。能成形冷冲压无法成形的复杂冲压件；可将多个冷冲压件合成一个一次成形；可一次成形冷冲压中需要多套模具、多道工序成形的冲压件，减少模具数量和成形工序。5）

热成形需要的设备吨位（800t）比冷冲压（2500t以上）需要的设备吨位小，投资少，能耗小。3.超高强度钢热冲压核心技术

（1）材料性能及相变强化机理研究

超高强度钢板22MnB5退火态原始组织为铁素体、珠光体及少量碳化物，如图所示，加热到950℃冷却速率在25℃/s以上时，得到理想的马氏体组织，成形件力学性能良好。22MnB5钢中存在微量硼，导致固溶强化并且硼在晶界的偏聚延长奥氏体转变的孕育期，进一步增加淬透性，获得了更高的抗拉强度。（2）

热冲压成形相变工艺参数设计及优化1）

分析确保奥氏体转变成马氏体的临界冷却速率、冷却保压时间、零件出模温度等冷却工艺参数及其影响因素；实验研究实现钢板均匀奥氏体化的加热参数，探讨实现钢板充分奥氏体化并不出现晶粒粗化等现象的合理的加热速率、奥氏体化初始温度、保温时间等。

2）

研究热成形初始成形温度、冲压成形速率、成形力等冲压工艺参数，分析钢板在成形过程中的温度变化和收缩变形规律，为成形工艺参数制定及凸、凹模尺寸补偿提供依据。

3）

研究模具凸、凹模内部冷却管道系统的研发设计（包括冷却管道的几何形状、尺寸以及管道在模具内的位置及管道间相对位置分布）对管道冷却效率和冷却均匀性的影响，得到确保零件各处均匀冷却淬火的设计依据，进一步优化成形工艺。

4）

分析研究超高强度钢热成形不同奥氏体化温度下和不同冷却条件下的力学行为，探求材料的力学特性及微观组织演变规律，优化工艺参数。

（3）

热冲压成形模具设计与开发掌握总体结构布局设计、凸凹模配合尺寸优化设计、外部冷却管道及内部冷却管道系统设计计算、冷却介质的密封技术等成套技术，形成此类模具的自主设计能力。同时在模具冷却装置设计，包括冷却装置热交换原理、结构、冷却介质温度控制方法、临界冷却速率实现等方面实现成熟优化开发与应用，达到批量生产过程的成形工艺参数优化，确保批量生产产品质量的稳定性。

通过同步设计、成形性分析、加热与冷却模拟等方法对模具结构及冷却通道进行优化设计，机械科学研究总院先进制造技术研究中心已成功自主开发出北汽福田某车型防撞梁、保险杠等成形与淬火一体化热冲压模具，一汽某新能源车型电动机支架模具，如图所示。4.2.2绿色锻造虽然我国锻件产量已进入世界生产大国，但在设备构成、等级、技术水平和锻件品种、精度、工艺水平等方面，与国外相比还有很大差距，尚需改进提高。因此重视锻压行业的标准体系和规范的研究与开发，成为推动我国锻压行业技术工艺水平进步的重要手段。高效、节能、环保是绿色锻造的最具体的体现，如何利用好世界制造业这一轮战略性转移的大好机遇，合理利用有限资源，大力发展绿色锻造，实现我国锻造业的跨越式健康发展，是我国经济发展战略中应着重研究解决的一个重大问题。1、节约能源节能是绿色锻造的重要标志之一。新型液气传动电液锤传动效率可达48%，而传统蒸空锤锻能量利用率仅为2%～5%，能量利用率提高了几十倍，节能效果十分显著。液压传动击锤打击效率可达95%，而传统有砧锻锤的打击效率一般为85%。绿色锻造还体现在打击能量的有效控制，多余能量的打击也是能源的浪费。在技术允许的情况下，绿色锻造应该拥有极高的资源利用率，最大程度上的节约能源。

锻造工艺过程中最重要的部分就是锻锤，从某种意义上来讲，锻锤的好坏决定了最后锻造工件的加工质量。因而，绿色锻造应该具有新型的锻锤，满足绿色制造的要求。2、节约材料绿色锻造的锻件成型可通过预锻得到最合理的材料分配，避免了形成很大飞边并造成型槽深处金属不容易充满的缺陷，从而导致材料的浪费。采用绿色锻造需要减少锻件飞边、提高锻件成品率达到提高材料利用率和节约材料的目的。3、节省人力新型的数控锻造设备可以在一台设备上完成制坯、预锻、终锻多道工序，减少了工件的来回搬运，可大量节省用工。一般来说，锻造的生产线需要操作人员3-8人不等，但是配有机器人的情况下可以实现无人化生产。4、符合环保绿色锻造的生产过程中无“三废”排放，同时实现打击能量的自动控制，避免由于富余的打击能量带来的噪音问题，也可以装有隔振器，避免打击带来的振动问题，尽量改善工作环境。现代化绿色锻造设备需要真正意义上符合环保的各项要求。5、提高效率灵活、快速是新型的绿色锻造的工艺特征，需要实现短行程高速锻造和高频率的连续锻造，在技术支持的情况下，加快打击速度和增加打击频次，这就为锻件的高效率快速成形创造了先决条件。最终才能实现高效率的锻造。6、稳定质量如果锻锤是由人操作，不管多么熟练的工人，也难保持100%的一致，特别换班操作，对同一种锻件更难以得到一致的打击能量和打击次数。新型的绿色锻造的锻锤可以采用电子程序控制，不论谁踩踏板，锻打操作是一致的。对某一特殊零件的工艺如已经编入程序，即可以数码储存起来。以后再锻造同一零件时，只须调出该零件的编码，锻锤即可以进行生产。打击能量的精确控制、程序打击的实现可避免由于操作者技术水平的差异造成产品质量的不稳定。这样可以有效的保证了锻造设备的锻件具有较好和稳定的质量。4.3绿色钎焊1.无铅钎焊技术电子产品实施无铅化制造面临的主要问题是钎料、元器件和PCB(印制电路板)的无铅化，以及适用于电子产品无铅制造的生产设备。其中，钎料的无铅化是首先要解决的基本问题。与传统的使用Sn-Pb钎料（锡63%和铅37%）相比，无铅钎料不仅锡含量达90﹪(质量分数)以上，而且由于Ag（银）、Cu等亲氧元素的添加，使得影响钎焊工艺的钎料熔点、润湿性能、抗氧化性能等关键因素发生了显著的变化。通常，无铅钎料的熔点为220℃左右，比传统的63Sn-37Pb钎料的熔点高约40℃，造成电子产品的实际钎焊过程需要更高的温度，这就对钎焊设备、电子元器件和印制电路板的耐热性能提出了更高的要求。由于无铅钎料熔点和润湿性能（无铅钎料润湿性能相对较差）的变化，规模化生产中广泛使用的无铅钎焊参数必然随之改变，以适应无铅化制造的要求。

美国环境保护署(EPA)将铅及其化合物定性为17种严重危害人类寿命与自然环境的化学物质之一，铅油通过渗入地下水系统而进入动物或人类的食物链；在日常工作中，人体可通过皮肤吸收、呼吸、进食等吸收铅或其化合物，当这些物质在人体内达到一定量时，会影响体内蛋白质的正常合成，破坏中枢神经，造成神经和再生系统紊乱、呆滞、贫血、智力下降、高血压等症状；铅中毒属重金属中毒，在人体内它还有不可排泄、并且会逐渐积累的问题。美国职业安全与健康管理署(OSHA)标准：成人血液中铅含量应低于50mg/dl（分升），儿童血液中铅含量应低于30mg/dl。中国已加入WTO，中国市场已经逐步与国际市场接轨；为了提高自身产品的适应能力，及出口时避免上述不必要的麻烦，国内厂商应加强产品无铅化的意识，尽快地适应国际市场的要求，不要走在别人的后面，否则产品将失去一定的竞争力，在日趋激烈的国际竞争中处于下风。（1）Sn-Pb系钎料抗氧化技术

早在锡铅波峰钎焊时期，人们已经注意到液态钎料的高温氧化问题，在波峰表面不断产生氧化渣，其化学成分中含有大量的Sn元素，在电子产品生产中造成了Sn的大量消耗，生产工序也变得复杂。目前，钎料抗氧化技术主要是向钎料中添加微量合金化元素，这些元素在液态钎料中能够优先与氧发生氧化反应，其生成的氧化物具有趋表现象，在液态钎料表面形成致密的氧化膜，阻止氧与液态钎料的进一步接触，从而提高抗氧化能力。

金属热力学原理指出，金属氧化物的标准生成自由能反映了金属氧化的难易程度，氧化物的标准生成自由能的负值越小，表示该金属越容易被氧化。从表的金属氧化物的标准生成自由能可以看出，In（铟）、P（磷）、Sb（锑）、Ga（镓）等元素的氧化物标准生成自由能都低于锡基钎料表面氧化物SnO2和SnO，理论上这些元素都可以作为抗氧化元素加入钎料中。

哈尔滨工业大学邓志容等系统研究了Ge、Ga、Sb、In、P等五种元素对Sn-0.7Cu无铅钎料抗氧化性能的影响。模拟钎料在260℃条件下的波峰钎焊试验结果表明，Ge、Ga、Sb、In、P等五种元素均可不同程度地提高Sn-0.7Cu钎料的抗氧化性能，各种元素分别在最佳含量范围时达到稳定的抗氧化能力，其中Ge的最佳含量为O.01%(质量分数)、Ga的最佳含量为O.005%（质量分数）、Sb的最佳含量为O.9%(质量分数)、In的最佳含量为0.07%（质量分数）、P的最佳含量为0.008%（质量分数)。2.氮气保护无铅再流钎焊技术（220-240°C）

随着电子产品的小型化和多功能化，再流钎焊技术获得了广泛的应用。传统Sn-Pb系钎料的熔点仅为183℃，而再流钎焊中使用的Sn-Ag或Sn-Ag-Cu系无铅钎料的熔点达到221℃，由于电子元器件的耐热性能的限制，再流钎焊时的钎焊温度一般低于245℃。同时，由于无铅钎料的润湿性一般都低于Sn-Pb钎料，由于工艺参数的限制，通过提高钎焊温度来增加润湿性的方法已很难实现。在目前的情况下，采用氮气保护条件下的无铅再流钎焊