釬焊工藝介紹課件

1、 釬焊工藝介紹 2 Confidential 釬焊定義、特征及分類釬焊定義、特征及分類 釬焊定義：通過加熱將釬料加熱到合適的溫度（450以上，高于釬料液 相線溫度，但低于母材固相線溫度），利于液態(tài)釬料在母材表面潤濕和毛 細(xì)作用填入釬縫接頭，形成同種或異種材料之間的連接。 釬焊特征： （1）釬料熔點(diǎn)低于母材，釬焊時(shí)母材不熔化； （2）釬料與母材的成分有很大差別； （3）熔化的釬料靠潤濕和毛細(xì)作用吸入并保持在母材間隙內(nèi)； （4）依靠液態(tài)釬料與固體母材的相互擴(kuò)散而形成冶金結(jié)合。 3 Confidential 釬焊過程的分解 釬焊定義、特征及分類釬焊定義、特征及分類 4 Confidential 釬焊

2、定義、特征及分類釬焊定義、特征及分類 釬焊優(yōu)點(diǎn)： 1）釬焊的溫度低于母材,對母材的組織性能影響??； 2）應(yīng)力與變形小，適合于高精度、復(fù)雜零部件或結(jié)構(gòu)的連接； 3）生產(chǎn)率高，諸多連接縫可一次完成； 4）廣泛的適用性，可焊金屬、非金屬及異種金屬； 5）接頭表面質(zhì)量好。 釬焊缺點(diǎn)： 1）接頭強(qiáng)度較低，耐熱性差； 2）多用搭接接頭，浪費(fèi)金屬，增加結(jié)構(gòu)重量，易產(chǎn)生應(yīng)力集中； 3）焊前準(zhǔn)備要求高，特別是表面質(zhì)量及裝配接頭間隙； 4）個(gè)別釬焊工藝方法設(shè)備投資大，費(fèi)用高。 5 Confidential 釬焊分類： 1）按釬料熔點(diǎn)分 低于450 軟釬焊 Soldering 高于450 硬釬焊 Brazing 2

3、）按釬焊溫度分 高溫釬焊、中溫釬焊、低溫釬焊。 （相對） 高于800為高溫釬焊；550800為中溫釬焊；低于 500為低溫釬焊。 3）按熱源種類分 火焰釬焊、烙鐵釬焊、爐中釬焊、感應(yīng)釬焊、電阻釬焊 釬焊定義、特征及分類釬焊定義、特征及分類 6 Confidential 釬焊相關(guān)術(shù)語及定義釬焊相關(guān)術(shù)語及定義 液相線：釬料完全為液態(tài)的最低溫度； 固相線：釬料完全為固態(tài)的最高溫度； 潤濕作用： 潤濕液態(tài)物體與固態(tài)物體接觸后相互粘附的現(xiàn)象。 可分為浸漬潤濕、附著潤濕和鋪展?jié)櫇?當(dāng)液體處于自由狀態(tài)，其將力圖保持球形！ 當(dāng)液體與固體接觸，如果內(nèi)聚力附著力，液體就不能沾附在固體表 面不潤濕！ 當(dāng)液體的附著力

4、大于其內(nèi)聚力時(shí)，液體就能粘附在固體表面發(fā)生潤 濕作用。 衡量液體對母材潤濕能力的大小，可用液相與固相接觸時(shí)的接觸夾角 的大小來表示。 7 Confidential 釬焊時(shí)，釬料的潤濕角應(yīng)小于20。 釬焊相關(guān)術(shù)語及定義釬焊相關(guān)術(shù)語及定義 8 Confidential 毛細(xì)作用：毛細(xì)作用： 當(dāng)將兩互相平行的金屬板垂直插入液態(tài)釬料中時(shí),假設(shè)平行金屬板無限大 ,釬料量無限多,由于存在毛細(xì)作用,如果釬料可以潤濕金屬板,則會(huì)出現(xiàn) 圖(a)所示的情形,否則,則會(huì)出現(xiàn)圖(b)的情形。 潤濕角 h 液面上升的高度 釬焊相關(guān)術(shù)語及定義釬焊相關(guān)術(shù)語及定義 9 Confidential 釬焊焊料釬焊焊料軟釬料軟釬料

5、? Sn基及Pb基軟釬料：對銅等多種金屬均具有良好的潤濕和鋪展能力， 在電子工業(yè)中應(yīng)用最廣泛。 ? Cd基釬料：主要為鎘銀合金，耐熱性、抗腐蝕性能好。 ? Zn基釬料 ? Au基軟釬料 ? 其他低熔點(diǎn)軟釬料。包括： In（銦）基釬料 Bi（鉍）基釬料 Ga（鎵）基釬料 ? 無鉛軟釬料 10 Confidential 釬焊焊料釬焊焊料硬釬料硬釬料 硬釬料由于強(qiáng)度相對較高，可用于釬焊受力構(gòu)件。硬釬料包括： AI基釬料：用于釬焊鋁及鋁合金 Ag基釬料：綜合性能優(yōu)良，可以釬焊各種金屬，是應(yīng)用最廣的一類硬釬料。 Cu基釬料： 銅釬料：釬焊碳鋼、低合金鋼。 銅鋅釬料：多種釬焊方法焊多種金屬。 銅磷釬料：主

6、要用于釬焊銅和銅合金，在電機(jī)制造和制冷設(shè)備應(yīng)用廣泛。 Ni基釬料：性能優(yōu)良，可焊多種金屬。 11 Confidential 釬劑的作用與性能要求： 1）去除氧化膜，為潤濕、鋪展創(chuàng)造條件； 2）液態(tài)釬劑覆蓋母材與釬料表面起保護(hù)作用； 3）起界面活性作用，改善潤濕與鋪展。 釬焊時(shí)去膜的必要性 金屬表面的氧化膜嚴(yán)重影響潤濕與鋪展 ，必須去除。氧化膜越致密，它與金屬基體 的結(jié)合越牢固，它的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性 越高，則難以去除。 通常可采用釬劑、氣體介質(zhì)、機(jī)械方法 和物理方法清除。 釬劑既可以防止工件及釬料氧化，又可 以去除其氧化膜，還可以減小表面張力促進(jìn) 釬料流動(dòng)，配合釬焊接頭的形成。 釬焊焊料釬焊

7、焊料釬劑釬劑 12 Confidential 釬焊焊料釬焊焊料釬劑釬劑 13 Confidential 釬焊氣體介質(zhì)及其作用釬焊氣體介質(zhì)及其作用 釬焊中使用的中性氣體主要是氬，個(gè)別情況下也用氮。 氬是惰性氣體，主要是起保護(hù)作用，沒有直接去除氧化膜的能力。有 的氧化膜的清除是借助于氧化物的分解以及在液態(tài)釬料的吸附作用下氧化 膜強(qiáng)度的降低、彌散并溶解于釬料中。 由表可見，大部分金屬氧化物的分解溫度高于金屬熔點(diǎn)甚至沸點(diǎn)?？?知，在釬焊過程中不可能單純依靠加熱來求得氧化物的分解。 14 Confidential 、烙鐵釬焊(iron soldering) 特點(diǎn)：溫度低 應(yīng)用范圍 ： 1、適用于釬焊溫度

8、低于300的軟釬焊（用錫鉛或鉛基釬料） 2、釬焊薄件、小件需釬劑 釬焊方法與工藝釬焊方法與工藝 15 Confidential 、火焰釬焊(torch brazing ; torch soldering) 特點(diǎn)：簡單靈活、應(yīng)用廣泛 應(yīng)用范圍 ：一般應(yīng)用中性焰或輕微炭化焰/通用氣焊炬或?qū)Ｓ免F焊炬（軟釬 焊也可用噴燈）先加熱工件： 1、適用于釬焊某些受焊件形狀、尺寸及設(shè) 備等限制而不能用其它方法釬焊的焊件 2、可采用火焰自動(dòng)釬焊 3、可焊接鋼、不銹鋼、硬質(zhì)合金、鑄鐵、 銅、銀、鋁等及其合金 4、常用釬料有銅鋅、銅磷、銀基、鋁基及 鋅鋁釬料 釬焊方法與工藝釬焊方法與工藝 16 Confidentia

9、l 3、浸漬釬焊(dip brazing ; dip soldering) （鹽浴及金屬浴，適合于大批量生產(chǎn)） 釬焊方法與工藝釬焊方法與工藝 17 Confidential 4、波峰釬焊(flow soldering ; wave soldering ; spray soldering)（金屬浴釬焊的一種變種，主要用于釬焊印刷電路板） 5、電阻釬焊(resistance brazing) （加熱極快，生產(chǎn)率高） 釬焊方法與工藝釬焊方法與工藝 18 Confidential 6、感應(yīng)釬焊(induction brazing)（加熱迅速，氧化 少，主要釬焊比較小的工件） 釬焊方法與工藝釬焊方法與工

10、藝 19 Confidential 二、釬焊工藝二、釬焊工藝 釬焊生產(chǎn)工藝包括釬焊前工件表面準(zhǔn)備、裝配、安置釬料、釬焊、釬 后處理等各工序。 1、釬焊接頭設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)釬焊接頭時(shí)，首先應(yīng)考慮接頭的強(qiáng)度，其次還要考慮如何保證組 合件的尺寸精度、零件的裝配定位、釬料的安置、釬焊接頭的間隙等工藝 問題。 釬焊接頭大多采用搭接形式。 在生產(chǎn)實(shí)踐中，對采用銀基、銅基、鎳基等強(qiáng)度較高的釬料釬焊接頭， 搭接長度通常取為薄件厚度的23倍；對用錫鉛等軟釬料釬焊接頭，可取 為薄件厚度的45倍，但不希望搭接長度大于15mm。 20 Confidential HL j b j ? ? ? 板搭接板搭接 j b j R F

11、 L ? ? 2 ? ? 套接管結(jié)構(gòu)套接管結(jié)構(gòu) 0 2 DL j b j ? ? ? 圓桿件接頭 0 4 DL j b j ? ? ?圓桿-平板接頭平板接頭 21 Confidential 釬焊的各種接頭形式 a)平板釬焊的接頭形式 1、2、3對接形式 4蓋板形式 5、6搭接形式 7雙蓋板形式 8搭接加蓋板形式 9、10彎邊和鎖邊形式 22 Confidential b) T形和斜角釬焊的接頭形式 11、22、13、14、T形接頭 15、16、17、18、19、20、21斜角形式 23 Confidential c)管或棒與板的接頭形式 26、30較少用 27、28、29常用 31、32、33

12、多用 34、35、36板厚接頭 24 Confidential d)線接觸釬焊的接頭形式 37一些典型接頭 38管狀散熱器接頭 39夾層結(jié)構(gòu)接頭 40蜂窩結(jié)構(gòu)接頭 25 Confidential e)管件釬焊的接頭形式 22內(nèi)孔徑相同 23外徑相同 24外徑允許有差別 25不能有差別的外徑 26 Confidential 釬焊接頭的定位方法 a)重力定位 b)緊配合 c)滾花 d)翻邊 e)擴(kuò)口 f)旋壓 g)模鍛 h)收口 27 Confidential i)咬邊 j)開槽和彎邊 k)夾緊 l)定位銷 m)螺釘 n)鉚接 o)點(diǎn)焊 28 Confidential 2、焊件表面準(zhǔn)備 釬焊前必須仔細(xì)地清除工件表面的氧化物、油脂、臟物 及油漆等。有時(shí)，釬焊前還必須將零件預(yù)先鍍覆某種金屬層。 (1)清除油污 油污可用機(jī)溶劑去除。常用的有機(jī)溶劑 有酒精、四氯化碳、汽油、三氯乙烯、二氯乙烷及三氯乙烷 等。 (2)清除氧化物 釬焊前，零件表面的氧化物可用機(jī)械 方法、化學(xué)浸蝕法和電化學(xué)浸蝕方法進(jìn)行。 29 Confidential 3、裝配和固定 釬料的放置 在各種釬焊方法中，除火焰釬焊和烙鐵釬焊外，大多 數(shù)是將釬料預(yù)先安置在接頭上的。安置釬料時(shí)應(yīng)