钎焊工艺参数

出处:按学科分类—工业技术 河北科学技术出版社《实用焊接技术手册》第314页(1257字)

钎焊操作过程是指从加热开始,到某一温度并停留,最后冷却形成接头的整个过程。在这个过程中最主要的工艺参数是钎焊温度、保温时间和加热及冷却速度。

1.钎焊温度

钎焊温度是钎焊过程中最重要的工艺参数之一。确定钎焊温度的主要依据是所选用钎料的熔点。钎焊温度应适当地高于钎料的熔点,一般定为比钎料的液相线温度高25~60℃。应指出,不同的钎料需要高出钎料本身熔点的温度范围是不同的,有时甚至低于钎料本身的熔点。

对于与母材相互作用强的钎料,由于填缝过程中其成分会发生很大变化而形成了新的合金,这时钎焊温度的确定应以钎缝中形成的新合金的熔点为依据;对于结晶温度区间宽的钎料,由于在固相线温度以上已有液相存在并具有一定的流动性,因而选定的钎焊温度可以等于或低于钎料本身的液相线温度;对于接触反应钎焊所用的纯金属钎料,由于其熔点远远高于反应生成物的熔点,因而选用的钎焊温度只要稍高于钎料-母材二元系的共晶温度即可。

2.保温时间

一定的保温时间是钎料与母材相互扩散、形成牢固结合所必需的,但过长的保温时间会导致某些过程的过分发展而走向反面。确定保温时间的主要依据是钎料与母材相互作用的特性。当钎料与母材的相互作用具有强烈溶解、生成脆性相及引起晶间渗入等不利倾向时,应尽量缩短钎焊的保温时间;如果通过钎料和母材的相互作用能消除钎缝中脆性相或低熔组织时,应适当延长钎焊的保温时间。

确定保温时间还应考虑到焊件尺寸和钎缝间隙等因素。大而厚的焊件比小而薄的焊件的保温时间要长,以保证焊件受热均匀;大间隙的钎缝比小间隙的钎缝的保温时间要长,以保证钎料与母材能充分地相互作用。

3.加热速度和冷却速度

加热速度过快会使焊件温度分布不均而产生内应力和变形,加热速度过慢又会促进母材晶粒的长大、钎料中低沸点组元的蒸发以及钎剂的分解等有害过程的发生。在保证均匀加热的前提下,应尽量缩短加热时间(提高加热速度)。对于厚大及导热性差的焊件,加热速度不宜太快;在母材活性较强、钎料含有易挥发组元以及母材与钎料、钎剂之间存在有害作用时,应尽量提高加热速度。

冷却速度过慢,可能引起被钎焊母材的晶粒长大或析出强化相;加快冷却速度有利于细化钎缝组织并减小枝晶偏析,从而提高接头的强度。但冷却速度过高,可能使焊件因形成过大的内应力而产生裂纹,也可能因钎缝迅速凝固使气体来不及逸出而形成气孔。因此,具体确定加热和冷却速度时,必须结合焊件尺寸、母材种类和钎料特性等因素加以综合考虑。

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