釬焊質(zhì)量檢驗

釬焊接頭的缺陷釬接及其成因如下：

1.填隙不良，部分間隙未被填滿

產(chǎn)生原因：

⑴接頭設(shè)計不合理，裝配間隙過大或過小，裝配時零件歪斜。

⑵釬劑不合適，如活性差，釬劑與釬料熔化溫度相差過大，釬劑填隙能力差等；或者是氣體保護(hù)釬焊時氣體純度低，真空釬焊時真空度低。

⑶釬料選用不當(dāng)，如釬料的潤濕作用差，釬料量不足。

⑷釬料安置不當(dāng)。

⑸釬焊前準(zhǔn)備工作不佳，如清洗不凈等。

⑹釬焊溫度過低或分布不均勻。

2.釬縫氣孔

產(chǎn)生原因：

⑴接頭間隙選擇不當(dāng)。

⑵釬焊前零件清理不凈。

⑶釬劑去膜作用或保護(hù)氣體去氧化物作用弱。

⑷釬料在釬焊時析出氣體或釬料過熱。

3.釬縫夾渣

產(chǎn)生原因：

⑴釬劑使用量過多或過少。

⑵接頭間隙選擇不當(dāng)。

⑶釬料從接頭兩面填縫。

⑷釬料與釬劑的熔化溫度不匹配。

⑸釬劑比重過大。

⑹加熱不均勻。

4.釬縫開裂

產(chǎn)生原因：

⑴由于異種母材的熱膨脹系數(shù)不同，冷卻過程中形成的內(nèi)應(yīng)力過大。

⑵同種材料釬焊加熱不均勻，造成冷卻過程中收縮不一致。

⑶釬料凝固時，零件相互錯動。

⑷釬料結(jié)晶溫度間隔過大。

⑸釬縫脆性過大。

5.釬料流失

產(chǎn)生原因：

⑴釬焊溫度過高或保溫時間過長。

⑵釬料安置不當(dāng)以致未起毛細(xì)作用。

⑶局部間隙過大。

6.母材被溶蝕

產(chǎn)生原因：

⑴釬焊溫度過高，保溫時間過長。

⑵母材與釬料之間的作用太劇烈。

⑶釬料量過大。

釬焊基本方法

1、用銼刀、刮刀或鋼絲刷清除焊接處的油污。

2、清潔烙鐵，用鋼絲刷刷除氧化銅。

3、在焊接部位涂上焊藥。

4、用加熱的烙鐵沾上焊錫，在焊接部位稍停片刻，使焊件發(fā)熱，然后慢慢移動，使焊錫均勻地流入焊縫，形成光潔平滑的焊道。

5、 焊縫較長時，可將焊接件固定好，壓牢并涂好焊藥，先用點焊的方法，然后再焊好全部焊縫。

釬焊安全事項

1、 烙鐵要放穩(wěn)，防止掉下來，以免引起火災(zāi)或燙傷。

2、使用烙鐵時，應(yīng)首先注意電源電壓與烙鐵電壓是否一致。不一致時，不準(zhǔn)使用。通電后，不能隨便離開，用完后應(yīng)斷開電源。

3、試驗烙鐵溫度時，要用焊錫試，不要用手觸摸，以防燙傷。

釬劑殘渣大多數(shù)對釬焊接頭起腐蝕作用，也妨礙對釬縫的檢查，常需清除干凈。

含松香的活性釬劑殘渣可用異丙醇、酒精、三氯乙烯等有機溶劑除去。

由有機酸及鹽組成的釬劑，一般都溶于水，可采用熱水洗滌。由無機酸組成的軟釬劑溶于水，因此可用熱水洗滌。含堿金屬及堿土金屬氯化物的釬劑（例如氯化鋅），可用2%鹽酸溶液洗滌。

硬釬焊用的硼砂和硼酸釬劑殘渣基本上不溶于水，很難去除，一般用噴砂去除。比較好的方法是將已釬焊的工件在熱態(tài)下放入水中，使釬劑殘渣開裂而易于去除。

含氟硼酸鉀或氟化鉀的硬釬劑（如劑102）殘渣可用水煮或在10%檸檬酸熱水中清除。

鋁用軟釬劑殘渣可用有機溶劑（例如甲醇）清除。

鋁用硬釬劑殘渣對鋁具有很大的腐蝕性，釬焊后必須清除干凈。下面列出的清洗方法，可以得到比較好的效果。

（1）60-80℃熱水中浸泡10min，用毛刷仔細(xì)清洗釬縫上的殘渣，冷水沖洗HNO3 15%水溶液中浸泡約30min，再用冷水沖洗。

（2）60-80℃流動熱水沖洗5 -10min放在65～75℃，CrO32%，H3RO45%水溶液中浸泡15min，再用冷水沖洗。

釬焊接頭

釬焊一般采用板料搭接和套管嵌接的形式。這樣可以通過增加焊件之間的結(jié)合面，來彌補釬料強度的不足，保證接頭的承載能力。這種接頭形式還便于控制接頭的間隙，適當(dāng)?shù)拈g隙可以使釬料在接頭中均勻分布，達(dá)到最佳的釬焊效果。釬焊接頭的間隙范圍一般是0.05～0.2mm。

釬焊接頭的承載能力與接頭連接面大小有關(guān)。因此，釬焊一般采用搭接接頭和套件鑲接，以彌補釬焊強度的不足。

釬焊過程的主要工藝參數(shù)是釬焊溫度、保溫時間即 吸收的熱量大小。釬焊溫度通常選為高于釬料液相線溫度25 - 60℃，以保證釬料能填滿間隙。

釬焊保溫時間視工件大小及釬料與母材相互作用的劇烈程度而定。大件的保溫時間應(yīng)長些，以保證加熱均勻。釬料與母材作用強烈的，保溫時間要短。一般說來，一定的保溫時間是促使釬料與母材相互擴(kuò)散，形成牢固結(jié)合所必需的。但過長的保溫時間將導(dǎo)致熔蝕等缺陷的發(fā)生。

釬焊常用的工藝方法較多，主要是按使用的設(shè)備和工作原理區(qū)分的。如按熱源區(qū)分則有紅外、電子束、激光、等離子、輝光放電釬焊等；按工作過程分有接觸反應(yīng)釬焊和擴(kuò)散釬焊等。接觸反應(yīng)釬焊是利用釬料與母材反應(yīng)生成液相填充接頭間隙。擴(kuò)散釬焊是增加保溫擴(kuò)散時間，使焊縫與母材充分均勻化，從而獲得與母材性能相同的接頭。幾乎所有的加熱熱源都可以用作釬焊熱源，并依此將釬焊分類：

烙鐵釬焊 用于細(xì)小簡單或很薄零件的軟釬焊。

波峰釬焊 用于大批量印刷電路板和電子元件的組裝焊接。施焊時，250℃左右的熔融焊錫在泵的壓力下通過窄縫形成波峰，工件經(jīng)過波峰實現(xiàn)焊接。這種方法生產(chǎn)率高，可在流水線上實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

火焰釬焊 用可燃?xì)怏w與氧氣或壓縮空氣混合燃燒的火焰作為熱源進(jìn)行焊接?；鹧驸F焊設(shè)備簡單、操作方便，根據(jù)工件形狀可用多火焰同時加熱焊接。這種方法適用于自行車架、鋁水壺嘴等中、小件的焊接。

浸沾釬焊 將工件部分或整體浸入覆蓋有釬劑的釬料浴槽或只有熔鹽的鹽浴槽中加熱焊接。這種方法加熱均勻、迅速、溫度控制較為準(zhǔn)確，適合于大批量生產(chǎn)和大型構(gòu)件的焊接。鹽浴槽中的鹽多由釬劑組成。焊后工件上常殘存大量的釬劑，清洗工作量大。

感應(yīng)釬焊利用高頻、中頻或工頻感應(yīng)電流作為熱源的焊接方法。高頻加熱適合于焊接薄壁管件。采用同軸電纜和分合式感應(yīng)圈可在遠(yuǎn)離電源的現(xiàn)場進(jìn)行釬焊，特別適用于某些大型構(gòu)件，如火箭上需要拆卸的管道接頭的焊接。

爐中釬焊 將裝配好釬料的工件放在爐中進(jìn)行加熱焊接，常需要加釬劑，也可用還原性氣體或惰性氣體保護(hù)，加熱比較均勻。爐中釬焊又可分為箱式釬焊爐，井式釬焊爐，間歇式釬焊爐，連續(xù)式釬焊爐。大批量生產(chǎn)時可采用連續(xù)式爐。

真空釬焊工件加熱在真空室內(nèi)進(jìn)行，主要用于要求質(zhì)量高的產(chǎn)品和易氧化材料的焊接。

釬焊是利用熔點比母材低的金屬作為釬料，加熱后，釬料熔化，焊件不熔化，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散，將焊件牢固的連接在一起。

根據(jù)釬料熔點的不同，將釬焊分為軟釬焊和硬釬焊。

釬焊軟釬焊

⑴軟釬焊：軟釬焊的釬料熔點低于450°C，接頭強度較低（小于70 MPa）。

軟釬焊 多用于電子和食品工業(yè)中導(dǎo)電、氣密和水密器件的焊接。以錫鉛合金作為釬料的錫焊最為常用。軟釬料一般需要用釬劑，以清除氧化膜，改善釬料的潤濕性能。釬劑種類很多，電子工業(yè)中多用松香酒精溶液軟釬焊。這種釬劑焊后的殘渣對工件無腐蝕作用，稱為無腐蝕性釬劑。焊接銅、鐵等材料時用的釬劑，由氯化鋅、氯化銨和凡士林等組成。焊鋁時需要用氟化物和氟硼酸鹽作為釬劑，還有用鹽酸加氯化鋅等作為釬劑的。這些釬劑焊后的殘渣有腐蝕作用，稱為腐蝕性釬劑，焊后必須清洗干凈。

釬焊硬釬焊

⑵硬釬焊：硬釬焊的釬料熔點高于450°C，接頭強度較高（大于200 MPa）。

硬釬焊 接頭強度高，有的可在高溫下工作。硬釬焊的釬料種類繁多，以鋁、銀、銅、錳和鎳為基的釬料應(yīng)用最廣。鋁基釬料常用于鋁制品釬焊。銀基、銅基釬料常用于銅、鐵零件的釬焊。錳基和鎳基釬料多用來焊接在高溫下工作的不銹鋼、耐熱鋼和高溫合金等零件。焊接鈹、鈦、鋯等難熔金屬、石墨和陶瓷等材料則常用鈀基、鋯基和鈦基等釬料。選用釬料時要考慮母材的特點和對接頭性能的要求。硬釬焊釬劑通常由堿金屬和重金屬的氯化物和氟化物，或硼砂、硼酸、氟硼酸鹽等組成，可制成粉狀、糊狀和液狀。在有些釬料中還加入鋰、硼和磷，以增強其去除氧化膜和潤濕的能力。焊后釬劑殘渣用溫水、檸檬酸或草酸清洗干凈。

注意：母材的接觸面應(yīng)很干凈，因此要用釬劑。釬劑的作用是去除母材和釬料表面的氧化物和油污雜質(zhì)，保護(hù)釬料和母材接觸面不被氧化，增加釬料的潤濕性和毛細(xì)流動性。釬劑的熔點應(yīng)低于釬料，釬劑殘渣對母材和接頭的腐蝕性應(yīng)較小。軟釬焊常用的釬劑是松香或氯化鋅溶液，硬釬焊常用的釬劑是硼砂、硼酸和堿性氟化物的混合物。

釬焊潤濕與鋪展

釬焊時，只有熔化的液體釬料很好地潤濕母材表面才能填滿釬縫。衡量釬料對母材潤濕能力的大小，可用釬料（液相）與母材（固相）相接觸時的接觸夾角大小來表示。影響釬料潤濕母材的主要因素有：

⒈釬料和母材的成份

若釬料與母材在固態(tài)和液態(tài)下均不發(fā)生物理化學(xué)作用，則他們之間的潤濕作用就很差，如鉛與鐵。若釬料與母材能相互溶解或形成化合物，則認(rèn)為釬料能較好地潤濕母材，例如銀對銅、紫銅常用來作為釬料。

⒉釬焊溫度

釬焊加熱溫度的升高，由于釬料表面張力下降等原因會改善釬料對母材的潤濕性，但釬焊溫度不能過高，否則會造成釬料流失，晶粒長大等缺陷。

⒊母材表面氧化物

如果母材金屬表面存在氧化物，液態(tài)釬料往往會凝聚成球狀，不與母材發(fā)生潤濕，所以，釬焊前必須充分清除氧化物，才能保證良好的潤濕作用。

⒋母材表面粗糙度

當(dāng)釬料與母材之間作用較弱時，母材表面粗糙的溝槽起到了特殊的毛細(xì)作用，可以改善釬料在母材上的潤濕與鋪展。

⒌釬劑

釬焊時使用釬劑可以清除釬料和母材表面的氧化物，改善潤濕作用，可采用硼砂。

釬焊毛細(xì)流動

釬焊時，液體釬料要沿著間隙去填滿釬縫，由于間隙很小，如同毛細(xì)管，所以稱之為毛細(xì)流動。毛細(xì)流動能力的大小，能決定釬料能否填滿釬縫間隙。

影響液體釬料毛細(xì)流動的因素很多，主要有釬料的潤濕能力和接頭間隙大小等，如釬料對母材潤濕性好，接頭有較小的間隙，都可以得到良好的釬料流動與填充性能。

釬焊相互作用

液態(tài)釬料在毛細(xì)填隙過程中與母材發(fā)生相互物理化學(xué)作用，這些相互作用對釬焊接頭的性能影響很大，它們可以分為兩種：

⒈母材向釬料的溶解

釬焊時一般都發(fā)生母材向液體釬料的溶解過程，可使釬料成份合金化，有利于提高接頭強度。但母材的過度溶解會使液體釬料的熔點和粘度升高，流動性變差，往往導(dǎo)致不能填滿釬縫間隙，同時可能使母材表面因過分溶解而出現(xiàn)凹陷等缺陷。

⒉釬料組份向母材擴(kuò)散

釬焊時，也出現(xiàn)釬料組份向母材的擴(kuò)散，擴(kuò)散以兩種方式進(jìn)行：一種是釬料組元向整個母材晶粒內(nèi)部擴(kuò)散，在母材毗鄰釬縫處的一邊形成固溶體層，對接頭不會產(chǎn)生不良影響。另一種是釬料組元擴(kuò)散到母材的晶粒邊界，常常使晶界發(fā)脆，尤其是在薄件釬焊時比較明顯。

為了使釬接部分連接牢固，增強釬料的附著作用，釬焊時要用釬劑。它的作用是清除釬料和母材表面的氧化物，保護(hù)焊件和液態(tài)釬料在釬焊過程中免于氧化，改善液態(tài)釬料對焊件的潤濕性。

釬焊常用釬料

一般有兩類。一類是硬釬料，熔點在450℃以上，常用的釬料有銅基、銀基、鋁基、鎳基等合金。釬劑常用硼砂、硼酸、氯化物、氟化物等。硬釬焊的加熱源有焊炬火焰、電阻電熱、感應(yīng)加熱、鹽浴加熱及爐內(nèi)加熱等。釬接接頭強度較高，適于釬焊受力較大或工作溫度較高的工件，如硬質(zhì)合金刀具、自行車車架等，通常把這類釬焊稱為硬釬焊；另一類是軟釬料，熔點在450℃以下，應(yīng)用最廣泛的軟釬料是錫基合金，多數(shù)軟釬料適合的焊接溫度為200-400℃，釬劑為松香、松香酒精溶液、氯化鋅溶液，加熱方法常用烙鐵加熱。釬接接頭強度較低，適于釬接受力不大或工作溫度較低的工件，如容器、儀表元件等，通常把這類釬焊稱為軟釬焊。錫焊為軟釬焊的一種。

釬料是形成釬焊接頭的填充金屬，釬焊接頭的質(zhì)量在很大程度上取決釬料。釬料應(yīng)該具有合適的熔點、良好的潤濕性和填縫能力，能與母材相互擴(kuò)散，還應(yīng)具有一定的力學(xué)性能和物理化學(xué)性能，以滿足接頭的使用性能要求。

⑴釬焊加熱溫度較低，接頭光滑平整，組織和機械性能變化小，變形小，工件尺寸精確。

⑵可焊同種金屬，也可焊異種材料，且對工件厚度差無嚴(yán)格限制。

⑶有些釬焊方法可同時焊多焊件、多接頭，生產(chǎn)率很高。

⑷釬焊設(shè)備簡單，生產(chǎn)投資費用少。

⑸接頭強度低，耐熱性差，且焊前清整要求嚴(yán)格，釬料價格較貴。

釬焊應(yīng)用

釬焊不適于一般鋼結(jié)構(gòu)和重載、動載機件的焊接。主要用于制造精密儀表、電氣零部件、異種金屬構(gòu)件以及復(fù)雜薄板結(jié)構(gòu)，如夾層構(gòu)件、蜂窩結(jié)構(gòu)等，也常用于釬焊各類異線與硬質(zhì)合金刀具。釬焊時，對被釬接工件接觸表面經(jīng)清洗后，以搭接形式進(jìn)行裝配，把釬料放在接合間隙附近或直接放入接合間隙中。

當(dāng)工件與釬料一起加熱到稍高于釬料的熔化溫度后，釬料將熔化并浸潤焊件表面。液態(tài)釬料借助毛細(xì)管作用，將沿接縫流動鋪展。于是被釬接金屬和釬料間進(jìn)行相互溶解，相互滲透，形成合金層，冷凝后即形成釬接接頭。

釬焊在機械、電機、儀表、無線電等部門都得到了廣泛的應(yīng)用。硬質(zhì)合金刀具、鉆探鉆頭、自行車車架、換熱器、導(dǎo)管及各類容器等；在微波波導(dǎo)、電子管和電子真空器件的制造中，釬焊甚至是唯一可能的連接方法。

釬焊釬焊的特點

一是接頭表面光潔，氣密性好，形狀和尺寸穩(wěn)定，焊件的組織和性能變化不大，可連接相同的或不相同的金屬及部分非金屬。釬焊時，還可采用對工件整體加熱，一次焊完很多條焊縫，提高了生產(chǎn)率。但釬焊接頭的強度較低，多采用搭接接頭，靠通過增加搭接長度來提高接頭強度；另外，釬焊前的準(zhǔn)備工作要求較高。

二是釬料熔化而焊件不熔化。為了使釬接部分連接牢固，增強釬料的附著作用，釬焊時要用釬劑，以便清除釬料和焊件表面的氧化物。硬釬料（如銅基、銀基、鋁基、鎳基等），具有較高的強度，可以連接承受載荷的零件，應(yīng)用比較廣泛，如硬質(zhì)合金刀具、自行車車架。軟釬料（如錫、鉛、鉍等），焊接強度低，主要用于焊接不承受載荷但要求密封性好的焊件，如容器、儀表元件等。

釬焊采用熔點低于母材的合金作釬料，加熱時釬料熔化，并靠潤濕作用和毛細(xì)作用填滿并保持在接頭間隙內(nèi)，而母材處于固態(tài)，依靠液態(tài)釬料和固態(tài)母材間的相互擴(kuò)散形成釬焊接頭。釬焊對母材的物理化學(xué)性能影響小，焊接應(yīng)力和變形較小，可焊接性能差別較大的異種金屬，能同時完成多條焊縫，接頭外表美觀整齊，設(shè)備簡單，生產(chǎn)投資小。但釬焊接頭的強度較低，耐熱能力差。

釬焊是人類最早使用的材料連接方法之一，在人類尚未開始使用鐵器時，就已經(jīng)發(fā)明用釬焊來連接金屬。在埃及出土的古文物中，就有用銀銅釬料釬焊的管子，用金釬料連接的護(hù)符盒，據(jù)考證分別是5000年前和近4000年前的物品。公元79年被火山爆發(fā)埋沒的龐貝城的廢墟中，殘存著由釬焊連接的家用釬制水管的遺跡，使用的釬料具有Sn ：Pb=1:2的成分比，類似現(xiàn)代使用的釬料成分。

中國在公元前5世紀(jì)的戰(zhàn)國初期也已經(jīng)使用錫鉛合金釬料，在秦始皇兵馬俑青銅器馬車中也大量采用了釬焊技術(shù)。中國最早見著于文獻(xiàn)記載的釬焊是漢代班固所撰《漢書》中有云：“胡桐淚狀似眼淚也，可以焊金銀也，今工匠皆用之”。1637年出版的明代宋應(yīng)星科技巨著《天工開物》中有“中華小釬用白銅沫，大釬則竭力揮錘而強合之，若以胡桐汁合銀，堅如石。今玉石刀柄之類焊藥，加銀一分其中，則永不脫。試以圓盆口點焊藥于其一隅，其藥自走，周而環(huán)之，亦一奇也”。這一記述明確指出了銅釬焊應(yīng)以硼砂做釬劑而銀釬焊則可以胡桐樹脂為釬劑，并且對釬料的填縫行為做了精彩的描述。

盡管釬焊技術(shù)出現(xiàn)較早，但很長時間沒有得到大的發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)后，其發(fā)展也遠(yuǎn)落后于熔焊技術(shù)。直到20世紀(jì)30年代，在冶金和化工技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，釬焊技術(shù)才有了較快發(fā)展，并逐漸成為一種獨立的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。尤其是二次世界大戰(zhàn)后，由于航空、航天、核能、電子等新技術(shù)的發(fā)展，新材料、新結(jié)構(gòu)形式的采用，對連接技術(shù)提出了更高的要求，釬焊技術(shù)因此受到了更大的重視，迅速的發(fā)展起來，出現(xiàn)了許多新的釬焊方法，其應(yīng)用也越來越廣泛。例如，制造機械加工用的各種刀具特別是硬質(zhì)合金刀具，鉆探、采掘用的鉆具，各種導(dǎo)管和容器，汽車拖拉機的水箱，各種用途的不同材料不同結(jié)構(gòu)形式的換熱器，電機部件以及汽輪機的葉片和拉筋等構(gòu)件的制造廣泛采用釬焊技術(shù)。在輕工業(yè)生產(chǎn)中，從醫(yī)療器械、金屬植入假體、樂器到家用電器、炊具、自行車，都大量采用釬焊技術(shù)。對于電子工業(yè)和儀表制造業(yè)，在很大范圍內(nèi)釬焊是唯一可行的連接方法，如在元器件生產(chǎn)中大量涉及金屬與陶瓷、玻璃等非金屬的連接問題，及在布線連接中必須防止加熱對元器件的損害，這些都有賴于釬焊技術(shù)。在核電站和船舶核動力裝置中，燃料元件定位架，換熱器、中子探測器等重要部件也常采用釬焊結(jié)構(gòu)。

釬焊接頭缺陷的檢驗方法可分為無損檢驗和破壞性檢驗。

⒈外觀檢查

外觀檢查是用肉眼或低倍放大鏡檢查釬焊接頭的表面質(zhì)量，如釬料是否填滿間隙，釬縫外露的一端是否形成圓角，圓角是否均勻，表面是否光滑，是否有裂紋、氣孔及其它外部缺陷。

2．表面缺陷檢驗

表面缺陷檢驗法包括熒光檢驗（著色檢驗）和磁粉檢驗。它們用于檢查外觀及檢查目視發(fā)現(xiàn)不了的釬縫表面缺陷，如裂紋、氣孔等。熒光檢驗一般用于小型工件的檢查，大工件則用著色檢驗（工件的局部檢查），磁粉檢驗只用于帶有磁性的金屬。

⒊內(nèi)部缺陷檢驗

主要采用射線檢驗、超聲波檢驗和致密性檢驗。

射線檢驗（按源的種類分為X射線和γ射線）是檢驗重要工件內(nèi)部缺陷的常用方法，它可顯示釬縫中的氣孔、夾渣、未釬透以及釬縫和母材的開裂。超聲波檢驗所能發(fā)現(xiàn)的缺陷范圍與射線檢驗相同。而釬焊結(jié)構(gòu)的致密性檢驗常用方法有一般的水壓試驗、氣密試驗、氣滲透試驗、煤油滲漏試驗和質(zhì)譜試驗等方法。其中水壓試驗用于高壓容器，氣密試驗及氣滲透試驗用于低壓容器，煤油滲透試驗用于不受壓容器；質(zhì)譜試驗用于真空密封接頭。

一、碳素鋼及低合金鋼的釬焊

碳素鋼表面的氧化物為FeO,Fe₂O₃等。低合金結(jié)構(gòu)鋼表面除了生成氧化鐵以外，還可能生成合金元素的氧化物。除了鉻、鋁的氧化物影響較大以外，其它氧化物都較易清除。

（一）釬料

碳素鋼、低合金鋼軟釬焊時，可采用各種軟釬料，其中以錫鉛釬料應(yīng)用最廣泛。使用HISnYb10錫鉛釬料釬焊的低碳鋼接頭抗拉強度為93MPa，抗切強度為37MPa。當(dāng)采用 HlSnrbs8-2釬料時，則分別提高到113MPa及49MPa。當(dāng)采用銅、銅基釬料及銀基釬料進(jìn)行硬釬焊時，可獲得較高的接頭強度。

例如使用HUL釬料時，接頭抗拉強度為323MPa，抗切強度為

a o當(dāng)使用BAg40Cuf-nUd釬料時，則分別提高到385MPa及203MPa。

（二）釬劑

軟釬焊時，釬劑采用氯化鋅水溶液或氯化鋅、氯化銨水溶液。使用銅基釬料時，采用硼砂硼酸類釬劑或Q7301。用銀基釬料時，采用QJ101,QJ102等。

二、不銹鋼的釬焊

由于不銹鋼含有Cr、Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等金屬元素，所以它的表面氧化物種類也很多，其中鉻及欽的氧化物化學(xué)穩(wěn)定性最好。必須采用活性很強的釬劑以及保護(hù)氣體或真空度高的釬焊方法。

（一）釬料

根據(jù)釬焊件的使用要求、釬焊接頭的性能、釬焊溫度等，可選用不同的軟釬料及硬釬料。

（二）釬劑

由于鉻會形成穩(wěn)定的氧化物，因此應(yīng)該采用活性很強的釬劑。軟釬焊時，必須采用氯化鋅鹽酸溶液、氯化鋅一氯化銨鹽酸溶液或磷酸。

硬釬焊時，在用銀銅鋅、銀銅鋅錫釬料時可采用Q7101,QJⅣ2。用銅基釬料釬焊時，應(yīng)采用含氟化鈣的QJZOOo

⑴釬料應(yīng)具有合適的熔化溫度范圍，至少應(yīng)比母材的熔化溫度低幾十度。

⑵在釬焊溫度下，應(yīng)具有良好的潤濕性，以保證充分填滿釬縫間隙。

⑶釬料與母材應(yīng)有擴(kuò)散作用，以使其形成牢固的結(jié)合。

⑷釬料應(yīng)具有穩(wěn)定和均勻的成分，盡量減少釬焊過程中合金元素的損失。

⑸所獲得的釬焊接頭應(yīng)符合產(chǎn)品的技術(shù)要求，滿足力學(xué)性能、物理化學(xué)性能、使用性能方面的要求。

⑹釬料的經(jīng)濟(jì)性要好。應(yīng)盡量少含或不含稀有金屬和貴重金屬。還應(yīng)保證釬焊的生產(chǎn)率要高。

⑺釬料應(yīng)具有加工變形能力，以便于制成各種形狀。

二、釬料的分類

⒈按照釬料的熔化溫度范圍分

⑴熔點低于450℃的釬料稱為軟釬料如鎵基、鉍基、銦基、錫基、鉛基、鋅基等合金。

⑵熔點高于450℃的釬料稱為硬釬料（俗稱難熔釬料）如鋁基、鎂基、銅基、銀基、錳基、金基、鎳基、鈀基、欽基等合金。

⒉按照釬料的主要合金元素分

釬料按其主要合金元素可分為錫基、鉛基、鋁基等釬料。

3.按照釬料的制成形狀分

釬料按其制成形狀可分為絲、棒、片、箔、粉狀或特殊形狀釬料（例如環(huán)形釬料或膏狀釬料等）。

一、浸沾釬焊操作安全與防護(hù)

浸沾釬焊分為鹽浴釬焊和金屬浴釬焊兩種。它們是將釬焊件局部或整體浸入熔融的鹽液或熔態(tài)釬料中進(jìn)行加熱和釬焊的方法。浸沽釬焊的優(yōu)點是加熱速度快，生產(chǎn)效率高，液態(tài)介質(zhì)保護(hù)焊件不氧化。特別適用于大規(guī)模連續(xù)性生產(chǎn)。缺點是能源消耗量大，釬焊過程中從熔鹽中揮發(fā)出大量有害氣體，嚴(yán)重污染環(huán)境。因此浸沾釬焊操作的人身安全。

鹽浴釬焊時所用的鹽類，多含有氯化物、氟化物和氰化物，它秀們在釬焊加熱過程中會嚴(yán)重地?fù)]發(fā)出有毒氣體。另外在釬料中又含有揮發(fā)性金屬，如鋅、錫、鉛、鉸等，這些金屬蒸氣對人體十分有害，如鉸蒸氣甚至有劇毒。在軟釬焊時，釬劑中所含的有機溶液蒸發(fā)出來的氣體對人體也十分有害。因此，金屬蒸氣，必須采取有效通風(fēng)措施進(jìn)行排除。

另外，在浸沾釬焊過程中，特別重要的是要把浸入鹽浴槽中的：焊件必須烘烤干燥，不得在焊件上留有水分，否則當(dāng)浸入鹽浴槽時，瞬間即可產(chǎn)生大量蒸氣，使溶液飛濺，發(fā)生劇烈爆炸，燒傷人體，造成嚴(yán)重的火災(zāi)，在向鹽浴槽中添加釬劑時，也必須事先把釬劑充分烘干，也要求除去晶水，否則也會引發(fā)爆炸。

二、感應(yīng)釬焊操作安全與防護(hù)感應(yīng)釬焊是將釬焊件放

靠感應(yīng)電流加熱焊件。

生產(chǎn)實踐表明，感應(yīng)釬焊時電流頻率使用范圍較寬，一般可在10-,UVkHz間選用。商售高和真空管式高頻電源都可用于感應(yīng)釬焊。

一高頻感應(yīng)加熱電源在工作過程中高頻電磁場泄漏嚴(yán)重，對其周圍環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重電磁波污染，主要表現(xiàn)為無線電波干擾和對人員身體健康的危害兩個方面，同時污染的強度又和高頻電源的功率成正比，所以在進(jìn)行感應(yīng)釬焊時，必須對高頻電磁場泄漏采取嚴(yán)護(hù)措施，以降低對環(huán)境和人體的污染，使其達(dá)到無害的程度高頻電磁場對人體的危害主要是引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的機能障礙和交感神經(jīng)緊張為主的植物神經(jīng)失調(diào)。主要癥狀是頭昏、頭痛、全身無力、疲勞、失眠、健忘、易激動，工作效能低，還有多汗消瘦等癥狀發(fā)生。但是造成上述機能的障礙，不屬于器質(zhì)性的改變，只要脫離工作現(xiàn)場一段時間，人體即可恢復(fù)正生產(chǎn)實踐經(jīng)驗表明，對高頻加熱電源最有效的防護(hù)是對其泄漏出來的電磁場進(jìn)行有效地屏蔽。通常是采用整體屏蔽，即將高頻設(shè)備和饋線、感應(yīng)線圈等都放置在屏蔽室內(nèi)，操作人員在屏蔽室外進(jìn)行操作。

屏蔽室的墻壁一般用鋁板、銅板或鋼板制成，板厚一般為1. 2- 1. 5mm。操作時對需要觀察的部位可裝活動門或開窗口，一般用40目（孔徑0. 450mm）的銅絲屏蔽活動門或窗口。

對于功率較大的高頻設(shè)備還可用復(fù)合屏蔽的方法增強防護(hù)效果。通常是在屏蔽室內(nèi)將高頻變壓器和饋線等高頻泄漏源先用金屬板或雙層金屬網(wǎng)進(jìn)行局部屏蔽，為了解決高場強的近區(qū)裝置的發(fā)熱問題，屏蔽罩需留有適當(dāng)?shù)目p隙，以切斷感生電流，這當(dāng)然對高頻防護(hù)是不利的。

此外，為了高頻加熱設(shè)備工作安全，要求安裝專用地線，接地電阻要小于4n。而在設(shè)備周圍，特別是工人操作位置要輔耐壓35kV絕緣橡膠板。

設(shè)備啟動操作前，仔細(xì)檢查冷卻水系統(tǒng)，只有當(dāng)水冷系統(tǒng)工作正常時，才允許通電預(yù)熱振蕩管。

設(shè)備檢修一般不允許帶電操作，如實在需要帶電檢修，操作者必須穿絕緣鞋，帶絕緣手套，必須另有專人監(jiān)護(hù)。停電檢修時，必須切斷總電源開關(guān)，并用放電棒將各個電容器組放電后，才允許進(jìn)行檢修工作。

三、爐中釬焊操作安全與防護(hù)

爐中釬焊包括氣體保護(hù)爐中釬焊和真空爐中釬焊兩種。常用的保護(hù)氣體為氫、氨和氮氣。氨、氮氣體不可燃，使用時比較安全。氫為易燃易爆氣體，使用時要嚴(yán)加注意。防止氫氣爆炸的主要措施有加強通風(fēng)，除氫爐操作間整體通風(fēng)外，設(shè)備上方要安裝局部排風(fēng)設(shè)施，設(shè)備啟動前必須先開通風(fēng)，定期檢查設(shè)備和供氣管道是否漏氣，若發(fā)現(xiàn)漏氣必須修復(fù)后才能使用。

氫爐啟動前，應(yīng)先向爐內(nèi)充截氣以排除爐內(nèi)空氣，然后通HZ排NZ，絕對禁止直接通H：排除護(hù)內(nèi)空氣。熄爐時也要先通N：排H：，然后才可停爐。密閉氫爐必須安裝防爆裝置，氫爐旁邊應(yīng)常備氮氣瓶，當(dāng)HZ氣突然中斷供氣時應(yīng)立即通氮氣保護(hù)爐腔和焊件。

此外，HZ爐操作間內(nèi)禁止使用明火，電源開關(guān)最好用防爆開關(guān)，氫爐接地要良好等。真空爐使用安全可靠，操作時要求爐內(nèi)保特清潔，真空爐停爐不工作時也要抽真空保護(hù)，不得泄漏大氣。

全釬焊完畢時，爐內(nèi)溫度降到400℃以下，才可關(guān)閉擴(kuò)散泵電棘，待擴(kuò)散泵冷卻低于70℃時才可關(guān)閉機械泵電源，保證釬焊件知爐腔內(nèi)部不被氧化。

禁止在真空爐中釬焊含有Zn,Mg,P,Cd等易蒸發(fā)元素的金屬或合金，以保持爐內(nèi)清潔不受污染。

通風(fēng)和毒物的防護(hù)

一、釬焊操作中的通風(fēng)

1、通常采用的有效防護(hù)措施是室內(nèi)通風(fēng)。它可將釬焊過程中所產(chǎn)生的有毒煙塵和毒性物質(zhì)揮發(fā)氣體排出室外，有效的保證操作者的健康和安全。

2、通常生產(chǎn)車間通風(fēng)換氣的方式有兩種，自然通風(fēng)和機械通風(fēng)。在工業(yè)生產(chǎn)廠房中，要求采用機械通風(fēng)排除有害物質(zhì)。機械通風(fēng)又可分為全面排風(fēng)和局部排風(fēng)兩種。

3、當(dāng)釬焊過程中產(chǎn)生大量有毒害物質(zhì)，難于用局部排風(fēng)排出室外時，可采用全面排風(fēng)的辦法加以補充排除，一般情況下，是在車間兩側(cè)安裝較長的均勻排風(fēng)管道，用風(fēng)機作動力，全面排除室內(nèi)的含有毒物的空氣，或者在屋頂上分散安裝帶有風(fēng)帽的軸流式風(fēng)機進(jìn)行全面排風(fēng)。但是全面排風(fēng)效率較低，不經(jīng)濟(jì)，實用中應(yīng)盡量采用局部排風(fēng)。局部排風(fēng)是排風(fēng)系統(tǒng)中經(jīng)濟(jì)有效的排風(fēng)方法。通常在有害物的發(fā)生源處設(shè)置排風(fēng)罩，將釬焊時產(chǎn)生的有害物加以控制和排除，不使其任意擴(kuò)散，因而排風(fēng)效率最高。因此，凡是在生產(chǎn)中產(chǎn)生有害物的設(shè)備或工藝過程均應(yīng)盡量就地設(shè)計安裝局部排風(fēng)罩，并應(yīng)連成系統(tǒng)加以排除。排風(fēng)罩應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)設(shè)備的具體情況、結(jié)構(gòu)及其使用條件，并考慮所產(chǎn)生有害物的特性進(jìn)行設(shè)計。幾個相同類型的排風(fēng)罩可連成一個系統(tǒng)，以通風(fēng)機為動力進(jìn)行排除。當(dāng)遇到各種排風(fēng)罩所排除的有害氣體不同時，則要考慮各有害氣體混合后不致發(fā)生爆炸或燃燒，或生成毒性更大的物質(zhì)時方可合并排除，否則應(yīng)分別設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)。此外，對具有腐蝕性氣體和劇毒氣體的排除，應(yīng)單獨設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)，排入大氣之前要進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到國家規(guī)定有害物排放標(biāo)準(zhǔn)后方可排放。

二、釬焊操作中的對毒物的防護(hù)

1、當(dāng)釬焊金屬和釬料中含有毒性金屬成分時，要嚴(yán)格采取防護(hù)措施，以免操作者發(fā)生中毒，這些金屬包括Be、Cd、Pd、Zn等。

2、Be在原子能、宇航和電子工業(yè)中應(yīng)用價值很高，但它毒性大，釬焊時要特別重視安全防護(hù)措施。Be主要通過呼吸道和有損傷的皮膚吸入人體，從體內(nèi)排出速度緩慢，短期大量吸入會引起急性中毒，吸入BeO等難溶性化合物可引起慢性中毒鈹病，數(shù)年后發(fā)病，主要表現(xiàn)為呼吸道病變。鈹和氧化鈹釬焊時，最好在密閉通風(fēng)設(shè)備中進(jìn)行，并應(yīng)有凈化裝置，達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)才可排出室外。

3、Cd通常是為了改善釬焊工藝性在釬料中加入的元素，加熱時易揮發(fā)，可從呼吸道和消化道吸入人體，積蓄在腎、肝內(nèi)，多經(jīng)膽汁隨糞便排出，短期吸入大量Cd煙塵或蒸氣會引起急性中毒，長期低濃度接觸Cd煙塵蒸氣，會引起肺氣腫，腎損傷、嗅覺障礙癥和骨質(zhì)軟化癥等。

4 、Pb是軟釬料中的主要成分，加熱至400～500℃時即可產(chǎn)生大量Pb蒸氣，在空氣中迅速生成氧化鉛，Pb及其化合物有相似的毒性，釬焊時主要是以煙塵蒸氣形式經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體，也可通過皮膚傷口吸收。

5、Pb蒸氣中毒通常為慢性中毒，主要表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合癥，消化系統(tǒng)疾病、貧血、周圍神經(jīng)炎，腎肝等臟器損傷等。中國現(xiàn)行規(guī)定車間空氣中最高容許濃度，鉛煙為0．03mg/m3，鉛塵為0．05mg/m3。

6、Zn及其化合物ZnCl2在釬焊時，Zn和ZnCl2會揮發(fā)生成鋅煙，人體吸入可引起金屬煙霧熱（metal fume fever），癥狀為戰(zhàn)栗、發(fā)燒、全身出汗、惡心頭痛、四肢虛弱等。接觸ZnCl2煙霧會引起肺損傷，接觸ZnCl2溶液會引起皮膚潰瘍。因此，防止煙霧接觸人體，必須應(yīng)用個人防護(hù)設(shè)備和良好的通風(fēng)環(huán)境，當(dāng)皮膚觸到ZnCl2溶液時要用大量清水沖洗接觸部位。

7、在使用含有氟化物的釬劑時，必須在有通風(fēng)的條件下進(jìn)行釬焊，或者使用個人防護(hù)裝備。當(dāng)用含氟化物釬劑進(jìn)行浸沾釬焊時，排風(fēng)系統(tǒng)必須保證環(huán)境濃度在規(guī)定范圍內(nèi)，現(xiàn)行國家規(guī)定最大允許濃度為1mg/m3。

8、氟化物對人體的危害主要表現(xiàn)為骨骼疼痛、骨質(zhì)疏松或變形，嚴(yán)重者會發(fā)生自發(fā)性骨折。對皮膚的損傷是發(fā)癢、疼痛和濕疹等。

9、在釬焊前清洗金屬零件時，采用清洗劑，其中包括有機溶劑、酸類和堿類等化學(xué)物品，在清洗過程中會揮發(fā)出有毒的蒸氣，要求通風(fēng)良好，達(dá)到國家規(guī)定要求，保證操作者的安全。

1、浸沾軟釬焊

浸沾軟釬焊（DS）是一種利用熔融軟釬料的金屬浴進(jìn)行加熱的軟釬焊方法。軟釬料可利用任何熱源來保持熔融狀態(tài)。軟釬料浸沾設(shè)備通常是自動化的，而且通過編程來控制預(yù)清理、釬劑加入、預(yù)熱和浸沾過程。

2、爐中軟釬焊

爐中軟釬焊（FS）是一種將待焊工件放在爐內(nèi)進(jìn)行加熱的軟釬焊方法。爐中軟釬焊時，必須將焊件裝配好并固定在適當(dāng)位置。必須將軟釬料預(yù)先裝入到接縫中?？衫萌魏魏线m的燃料或能源加熱爐膛。

3、感應(yīng)軟釬焊

感應(yīng)軟釬焊（IS）是一種利用工件中感應(yīng)電流產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行加熱的軟釬焊方法，它與感應(yīng)釬焊類似。

4、紅外軟釬焊

紅外軟釬焊（IFS）是一種利用紅外線輻射熱量進(jìn)行加熱的軟釬焊方法，它與紅外釬焊類似。

5、烙鐵軟釬焊

烙鐵軟釬焊（INS）是一種利用烙鐵進(jìn)行加熱的軟釬焊方法。烙鐵有一個被稱為加熱頭的部件，用于加熱并將熱量傳遞給軟釬料，該加熱頭是用銅制成的?？捎貌煌姆椒訜崂予F的加熱頭，例如，電焊鐵利用內(nèi)部的電阻線圈加熱；還有火焰加熱和爐內(nèi)加熱等。工業(yè)中還使用軟釬焊焊槍，這種焊槍采用電阻熱，其加熱頭是一個高電阻元件。軟釬焊焊槍廣泛用于電子部件組裝。烙鐵軟釬焊一般采用手工操作方式。

6、電阻軟釬焊

電阻軟釬焊（RS）使用電流流過焊件時產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接。這種方法與電阻釬焊稍有不同，通常需要利用手持工具進(jìn)行焊接，需要將低電壓的大電流引入到焊件上。電氣設(shè)備制造業(yè)常用這種方法。下圖示出了利用電阻軟釬焊將耳狀接頭連接到焊接電纜上的一個應(yīng)用實例。軟釬料通常利用手工方式加入。這種方法還用于釬焊工業(yè)銅質(zhì)管件。

7、火焰軟釬焊

火焰軟釬焊（TS）與火焰釬焊類似，不同的是所用的釬焊溫度較低，而且利用空氣而非氧氣作助燃?xì)怏w。使用一個小型丙烷氣瓶，將一個焊炬頭安裝到該氣瓶上后，氣瓶變成手柄。軟釬料用手工操作方式加入?；鹧孳涒F焊廣泛用于管子安裝行業(yè)，用來將管子和銅管件釬焊起來。

8、波峰軟釬焊

波峰釬焊是一種自動化軟釬焊方法，主要用來在印刷電路板上安裝電子元件。通過使電路板焊接面滑過熔融釬料波峰進(jìn)行焊接。首先將電子元件引線插入電路板小孑L并固定到印刷電路板背面的印刷線路上。然后，印刷電路板放置在盛放熔融軟釬料的槽上，并使印刷電路板與軟釬料的波峰接觸，從而將它和電子元件的引線釬接起來。這是一種全自動方法，而且可得到高質(zhì)量的焊縫。這種方法廣泛用于電子業(yè)中。

激光釬焊的主要工藝參數(shù)有以下幾點：

1、激光功率。CO2激光器和YAG激光器都可以用于激光釬焊，釬焊時他們各自的特點與激光熔化焊相同。

2、光斑直徑。激光釬焊通常采用散焦光斑，光斑大小取決于釬縫寬度。

3、釬焊速度。根據(jù)實際釬焊的要求確定，取決于激光功率，激光功率越大，釬焊速度越快。

4、送絲速度。送絲速度大小主要考慮釬縫填充和良好成形，送絲速度與釬焊速度應(yīng)匹配，提高釬焊速度的同時應(yīng)提高送絲速度。 2100433B

激光釬焊時的釬料可以采用預(yù)置方式，也可以采用送絲方式。釬焊加熱溫度較低，對激光功率木瀆的要求較低，因此一般采用散焦的方式進(jìn)行加熱。這樣既可以降低功率密度，也可以根據(jù)釬縫尺寸調(diào)節(jié)光斑大小和形狀。激光釬焊接頭通常采用卷邊對接和搭接兩種方式。卷邊對接情況下，釬料從激光前端送入有利于釬焊過程穩(wěn)定；搭接情況下，釬料從側(cè)下方水平送入有利于釬焊過程穩(wěn)定。

激光釬焊可以采用單光束，也可以采用雙光束。雙光束既可以通過兩個獨立的激光器獲得，也可以通過激光分光鏡分光獲得。雙光束釬焊可以更加靈活方便的控制輻照時間和位置，更好的控制釬焊過程。

雙光束激光搭接情況下，一激光束加熱融化焊絲，另一激光束加熱填充間隙使母材溫度升高，促進(jìn)釬料的潤濕鋪展，提高接頭強度。對接情況下，兩書激光重疊照射加熱，除了能使加熱釬料的效果得到改善，接頭附近區(qū)域也同時被加熱升溫，從而促進(jìn)了釬料的潤濕皮展和均勻分布。