硬质合金用钎料与钎剂
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674页（2519字）
1．钎料选择
对硬质合金钎料的主要要求是：
(1)钎料应对被钎焊的硬质合金和钢基体有良好的润湿性能，保证钎料具有良好的流动性与渗透性。
(2)硬质合金的使用特点之一是有较高的红硬性，所以要保证钎焊焊缝在常温和高温下有足够高的强度。
(3)钎料的熔点要尽可能地低，以减小钎焊应力，防止发生裂纹，但钎料的熔点要高于焊缝的工作温度300℃，以保证刀具在高速切削时能正常工作。
(4)钎料中不应含有低蒸发点的元素，以免在钎焊加热时因钎料中的元素蒸发而影响接头质量或有害于人体健康。
硬质合金的钎料根据其熔点和钎焊温度分为高温钎料、常温钎料和低温钎料三大类。钎焊温度在1000℃以上的钎料称为高温钎料，如紫铜和106#钎料等；中温钎料的钎焊温度在850～1000℃之间，如H62、H68黄铜钎料等；低温钎料是指钎焊温度在650～850℃之间，如B-Ag-1和L-Ag－49等含银钎料。表2－9－5是常见的硬质合金用钎料的成分、性能及使用范围。
表2－9－5 钎焊硬质合金用钎料的成分、性能和使用范围
注：L－Ag－49钎料还含有24%Cd。
紫铜钎料的钎焊温度高而焊缝强度低，多用于真空钎焊。纯铜钎料属单相组织，比较容易控制钎焊温度，对各类硬质合金都有良好的润湿性能，塑性好、价格最便宜。紫铜钎焊焊缝的剪切应力在150MPa左右，可在400℃以下使用。
H68黄铜的钎焊温度比紫铜低得多，但因焊缝强度过低，不经常使用。H62黄铜的熔点和钎焊温度比较低，焊缝具有一定的室温强度，是比较常用的硬质合金钎料。一般用于钎焊在中、小负荷条件下使用的硬质合金工具。需要高温强度的焊缝或焊接面较小的情况下，应采用105#焊料。
L-Ag-49低温银钎料在国外使用比较普遍，因为它的熔点较低(690～710℃)，对硬质合金有较好的润湿性，有钎焊方便和钎焊应力小等优点。必要时还可以使用紫铜片做补偿垫片，几乎可以完全消除钎焊应力，避免钎焊裂纹。钎焊一些易裂的硬质合金或一些大钎焊面的硬质合金工具，可以采用L－Ag－49低温银钎料。由于用L-Ag-49银钎料钎焊的工件随着使用温度的提高，焊缝强度迅速下降，所以用L－Ag－49钎料的工件工作温度应限制在200℃以下。与L-Ag-49银钎料配合使用的钎剂中含有较多的氟化物和氯化物，对焊后清理工作要求较高，否则会因清洗不干净而导致工件表面腐蚀。
B-Ag-1是一种超低温银钎料，熔点在600～610℃左右，能使硬质合金接头的残余应力进一步降低，也可用紫铜片做补偿垫片来钎焊一些易裂的工件。由于B-Ag-1银钎料的超低熔点以及对碳化钨有良好的润湿性，也适用于金刚石大锯片等某些金刚石工具的钎焊。但BAg-1银钎料的价格高，高温强度低，只适宜在低于150℃的温度下使用。该钎料中含有较多的镉(24%)，钎焊温度比较高时容易蒸发，有害于人体健康。在钎焊时除了必须控制钎焊温度外，还应在钎焊操作处安装排气装置。钎焊后也应注意将工件清洗干净，以免工件腐蚀。
2．钎剂的选择
钎剂的作用是使刀杆和硬质合金钎焊表面的氧化物还原，使钎料能很好地润湿被钎焊的金属表面。一般钎剂的熔点要低于钎料熔点100℃以上，并有较好的流动性和较低的黏度。钎焊加热过程中熔化了的钎剂能保护钎料和钎焊面，同时起到对氧化物的还原作用。表2－9－6是常用的硬质合金钎剂的化学成分和适用范围。
表2－9－6 常用硬质合金钎剂的化学成分和适用范围
硼砂是钎焊硬质合金时最常用的钎剂。工业硼砂在使用前应先进行脱水处理，因为工业硼砂内含有10份结晶水(Na2B4O7·10H2O)，再加上它在空气中吸收了大量水分，在钎焊加热过程中会产生大量泡沫，不但使钎焊操作困难，而且也影响焊缝的质量。
硼砂的脱水处理是将工业硼砂盛在钢制坩埚内，将坩锅放入850℃的电阻炉或焦炭炉内加热，加热过程中坩埚内的硼砂冒出大量的白色泡沫。随着加热温度的升高，泡沫逐渐减少，直至泡沫消失。等硼砂全部融化成液体时即可停止加热，将坩埚内绿色透明的液态硼砂倒在铁盒内，冷却后即自动裂碎成绿色玻璃状碎块。脱水后的硼砂颜色与熔炼时间长短有关，熔炼时间越长硼砂的颜色越深，但对钎焊的质量没有影响。将熔炼后的硼砂块捣碎，用60～80目筛子过筛后装入瓶内待用。
氟化物和氯化物有较强的吸水性，在配制含有氟化物和氯化物的熔剂时，也应对其进行脱水处理。脱水时将氟化物和氯化物放在陶瓷或不锈钢的坩锅中加热至270℃左右，保温3～4h，直到不冒烟为止。脱水后的氟化物和氯化物应储存在密闭的玻璃容器内。在使用含氟化物或氯化物的熔剂时应注意通风，及时排除有害气体。钎焊后及时清洗焊件，以免残余的熔剂腐蚀焊缝和基体金属。
大多数钎剂都容易吸潮，要注意密封保存，做到随用随取。也可以将钎剂预先调制成糊状，糊状熔剂是将配制好的钎剂加少量酒精、松香油、凡士林油等调成糊状，涂抹在待焊的工件表面。使用低温银钎料时，也可用水将钎剂调成糊状使用，糊状钎剂应现配现用。