釬焊安全操作

釬焊安全操作

定義：采用比母材熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點、但低于母材熔點的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙，并與母材相互擴散而實現(xiàn)連接焊件的方法。釬焊安全操作第一節(jié)釬焊原理及特點第二節(jié)釬焊方法及工藝第三節(jié)火焰釬焊第四節(jié)火焰釬焊安全操作第一節(jié)釬焊原理及特點

釬焊是利用液態(tài)釬料在母材表面潤濕、鋪展與母材相互溶解和擴散以及在母材間隙中潤濕、毛細流動、填縫與母材相互溶解和擴散而實現(xiàn)零件間的連接的。一、釬焊原理要點：不同于熔化焊接，僅是釬料熔化，母材不熔化潤濕作用：潤濕——液態(tài)物體與固態(tài)物體接觸后相互沾附的現(xiàn)象。可分為浸漬潤濕、附著潤濕和鋪展?jié)櫇瘛?/p>

1、液態(tài)金屬的填隙原理---潤濕作用潤濕與不潤濕的分界線：θ=90°。<90°潤濕，>90°不潤濕

毛細作用：毛細——當含有細微縫隙的物體與液體接觸時，在浸潤情況下液體沿縫隙上升或滲入，在浸潤情況下液體沿縫下降的現(xiàn)象。影響釬料流動：1、有毛細管驅(qū)動力2、熔化金屬的密度和黏度3、接頭的幾何形狀。2、液態(tài)金屬的填隙原理---毛細作用

釬焊時，熔化的釬料在毛細填縫過程中往往還會與母材發(fā)生相互物理化學作用。這些作用可以歸結(jié)為兩個方面：

⑴母材向釬料的溶解

⑵釬料組分向母材的擴散3、釬料與母材的相互作1、按溫度分：

軟釬焊（soldering）——釬料液相線溫度低于450℃；

硬釬焊（brazing）——釬料液相線溫度高于450℃。

某些國家將釬焊溫度超過900℃而又不使用釬劑的釬焊方法（如真空釬焊、氣體保護釬焊）稱作高溫釬焊。

3、按熱源分：

釬焊方法通常是以所應用的熱源來命名的。按熱源分類的釬焊方法見：GB/T5185-1985。

2、按反應特點分：

毛細釬焊大間隙釬焊反應釬焊

二、釬焊方法的分類釬焊加熱溫度較低，對母材組織和性能的影響較??；釬焊接頭平整光滑，外形美觀；焊件的變形可減小到最低程度，容易保證焊件的尺寸精度；生產(chǎn)率高；可以實現(xiàn)異種金屬或合金、金屬與非金屬的連接。三、釬焊的特點

釬焊接頭強度比較低、耐熱能力比較差，由于母材與釬料成分相差較大而引起的電化學腐蝕致使耐蝕力較差及對裝配要求比較高等。但是，釬焊也有它本身的缺點：１、烙鐵釬焊(ironsoldering)

特點：溫度低應用范圍：

1、適用于釬焊溫度低于300℃的軟釬焊（用錫鉛或鉛基釬料）

2、釬焊薄件、小件需釬劑第二節(jié)釬焊方法及工藝一、釬焊方法特點：簡單靈活、應用廣泛應用范圍：一般應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２、火焰釬焊(torchbrazing;torchsoldering)3、浸漬釬焊（鹽浴及金屬浴，適合于大批量生產(chǎn)）4、波峰釬焊（金屬浴釬焊的一種變種，主要用于釬焊印刷電路板）

單面波峰釬焊5、電阻釬焊（加熱極快，生產(chǎn)率高）6、感應釬焊（加熱迅速，氧化少，主要釬焊比較小的工件）7、爐中釬焊（整體加熱，變形小，適合于批量生產(chǎn)）真空釬焊系統(tǒng)鋁釬焊爐8、其它釬焊形式：（氣相釬焊、接觸反應釬焊、超聲波釬焊、擴散釬焊、光學釬焊電弧釬焊等。）光學釬焊1、釬焊接頭的形式搭接強度最高，斜接其次，最差是對接?！鬮.搭邊長度經(jīng)驗式：L=（2~3）mm，薄件時為裝配方便，取L=（4~5）mm搭接長度太短，不能滿足強度要求；若太長，不但耗費材料，增加構(gòu)件質(zhì)量，還會產(chǎn)生低應力破壞?！鬭.接頭形式：搭接、對接、斜接及T形接頭四種形式。四、釬焊工藝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◆C.管件釬焊的接頭形式

第三節(jié)火焰釬焊·可以加工任何數(shù)量的接頭.·手工火焰釬焊設(shè)備輕便，便于現(xiàn)場安裝應用；·手工火焰釬焊的氧燃氣加熱設(shè)備投資較少；·也可以用于其他目的（如焊接和切割）；·燃燒的氣體火焰根據(jù)應用要求，能被調(diào)節(jié)成碳化焰、還原焰、中性焰或者氧化焰，調(diào)節(jié)方便；·燃燒氣體的種類很多，來源方便可靠，根據(jù)熱量選擇便宜成本、；·接頭位置不固定，隨身攜帶；·變截面或不同的材料可以通過控制一把或多把焊炬的移動，選擇加熱部位、合適的熱量來釬焊

1、優(yōu)點一、火焰釬焊的特點·釬焊后接頭表面的釬劑殘渣和熱垢；·手工火焰釬焊的質(zhì)量受操作工技能的影響；·采用釬劑釬焊的接頭相比控制氣氛沒有使用釬劑加工的更容易發(fā)生接頭氣孔；·在超重的部件上即使采用局部加熱，仍需要過多的加熱時間·手工火焰釬焊勞動強度大；·厚重件上采用火焰釬焊加熱時，釬焊區(qū)域的溫度很難超過1000℃；·火焰釬焊含鎘釬料，如果釬焊溫度超過鎘的蒸發(fā)溫度，將危害人體健康；·由于使用釬劑，導致釬焊件上殘留釬劑，這會引起潛在的腐蝕。2、缺點◆儲存氣體的設(shè)備·單獨供氣的鋼瓶；·帶歧管的瓶組；·管道輸送◆氣體壓力調(diào)節(jié)器降低從氣源來的壓力，滿足燃氣燃燒的要求；當氣源壓力有變化時，維持出口壓力不變。◆焊炬及噴嘴·焊炬：由槍體、混合室和噴嘴組成，槍體當作手柄并有閥門控制氧氣和燃氣從槍體中流出?；旌鲜姨峁┻m合燃燒的燃氣和氧氣的混合。混合器還起到散熱器的作用，有助于防止回火火焰進入焊炬?！魥A具及其他輔助裝置·夾具：不能干涉焊炬火焰的正常移動和接合面的均勻加熱。

◆

回火防止裝置：一個閥門，防止由于設(shè)備、操作人員誤操作等原因使焊炬火焰進入到焊炬或軟管中形成回火。有機械式和水壓式。裝在軟管和焊炬之間或軟管和調(diào)壓器之間。◆其他輔助裝置·軟管：顏色代碼，以防止接錯氧氣和燃氣。所有的燃氣（乙炔）軟管都涂成紅色并被連接到左絲接口上，氧氣或空氣軟管是綠色或黑色并接到右絲接口上。另外左絲螺母上開了一圈溝槽以作為標識?！羝渌o助工裝：噴嘴清理器、節(jié)氣裝置、點火器、護目鏡、手套和工作服等。二、火焰釬焊設(shè)備還原焰：

還原焰又稱碳化焰，是乙炔量最多、氧氣量少的火焰，因為乙炔沒有達到完全燃燒，因此在釬焊嘴處呈現(xiàn)出兩層白焰芯（焰芯呈藍白色，內(nèi)焰呈淡白色），外焰帶橘紅色?；鹧婧脱嫘颈戎行匝骈L（火焰由三部分組成（焰芯、內(nèi)焰、外焰，焰心在內(nèi)部，是有乙炔和氧氣混合）三、燃氣燃燒的特性·中性焰：當氧氣達到被完全燃燒的比例時，從明亮的焰心伸出羽毛狀的特色消失。當在還原焰的碳損壞了母材或要求最大的火焰溫度時，在釬焊中使用這種火焰?！ぱ趸娈斞鯕馀c燃氣的比例超過了完全燃燒的需求量時，火焰變得具有氧化性，產(chǎn)生嘶嘶聲?；鹧娴难嫘膶⒊霈F(xiàn)收縮，除了釬焊有氧純銅外，在釬焊中不推薦氧化焰。一、焊前準備1、清潔釬件和去除污物第四節(jié)火焰釬焊安全操作1.1清潔釬件和去除污物毛細作用只有在金屬表面相當清潔時才可很好作用。因此，去除所有污物（油、油脂、垃圾、鐵銹和氧化物）非常必要，清潔釬件的方法如下：（a）在清除污垢、鐵銹、氧化物之前清除臟物、油和油脂，為達此目的，將釬件浸入化學清洗溶液中。要清除污垢、鐵銹、氧化物或油漆，用砂紙徹底清理表面。磨松污物后，以抹布或海綿清除殘余物或渣粒。（b)釬件清洗完畢之后，釬焊前應使之完全干燥。干燥后，應盡可能快地施焊以免再度污染。

1.2保證良好的裝配和正確的間隙

為了得到毛細作用、便于裝配、保接頭的強度、便于填加合金、防止浪費，就必須保證正確間隙以得到質(zhì)量高的釬焊接頭,一般間隙為0.03~0.08mm，如圖1圖1加熱對間隙的影響（鐵管，銅接頭）

二、焊接前操作1、打開乙炔瓶壓力調(diào)整為0.05Mpa,打開氧氣瓶壓力調(diào)整為0.05Mpa.2、確保保護氮氣的正常供應。3、用濕布或濕海面包裹需保護的區(qū)域。4、打開乙炔閥；5、點燃火焰；6、打開氧氣調(diào)節(jié)閥直至得到中性或還原焰；7、調(diào)節(jié)氧氣和乙炔得到正確的火焰，過少的氧氣會導致燃燒不足，產(chǎn)生煙塵，過多的氧氣會導致過熱或過度氧化。

三、釬焊過程

1、在鐵接頭中釬焊黃銅或鐵接管時，先用外焰離外件12～25毫米處加熱外件,如圖22、釬炬火焰可以同時包容內(nèi)件和外件，以盡可能均勻的速度加熱兩件至釬焊溫度。前后和左右擺動釬炬，保持兩件于釬焊溫度和均勻的加熱。這樣可以防止熱斑的出現(xiàn)及接頭過熱或加熱不足如圖3（圖2）加熱接頭

（圖3）加熱運動方向四、釬焊溫度當紫銅變得暗紅時，表明已達到釬焊溫度；如變得鮮紅，則金屬已過熱。

b.當黃銅變得深紅時，表明已達到釬焊溫度；當黃銅變亮紅時，已過熱，即將熔化。在此溫度釬焊，將有很高的漏率。c.當鐵變暗紅時，表明已達到釬焊溫度。

圖4五、施加釬料1.必須保持釬料清潔，臟或受腐蝕的釬料會在接頭區(qū)域產(chǎn)生夾雜。2.熔化釬料會向高溫區(qū)域流動，注意在緊挨接頭處添加釬料如圖5

。3.達到釬焊溫度才可加釬料，如添加釬料時，釬料只是附于釬件表面而不熔化，表明尚未達到釬焊溫度，需繼續(xù)加熱。4.添加適量的釬料以得到良好的接頭，釬料應凝于釬件的間隙間。如果釬焊后釬料堆于接頭外，既浪費材料、影響成形，還會削弱接頭的強度。5.釬焊時，應加熱接頭區(qū)域而不可加熱釬料，當釬料開始流動后，持續(xù)添加直至接頭充滿。一旦釬料開始流動，沿接頭前后移動釬炬，使內(nèi)件和外件均勻加熱。這樣可確保良好的毛細作用,如圖6。應遵循正確的方法和步驟施焊，否則難以得到理想的毛細作用。6.對整個接頭區(qū)域加熱，一旦釬料被管件的熱量熔化，釬料會被毛細作用引入接頭。

（圖6）火炬移動及釬料移動

（圖5）填加釬料

六、清潔組件和冷卻

1、釬焊完成后，將釬件置于凈水中淬水，使釬件的溫度降低，以免釬件在高溫狀態(tài)下被氧化；對接組中無法分離淬水的釬件，釬焊后用濕布或濕海綿包附釬焊接頭降溫。2、小心清理黃銅分配管、閥和其它部件，清理之前，應讓黃銅件冷卻。釬焊后馬上冷卻會在黃銅件表面產(chǎn)生裂紋。3、徹底清理接頭，保證無釬劑和殘垢。

缺陷產(chǎn)生原因防止方法夾氣夾渣夾氣-夾渣①在平行間隙中，由于液體釬劑、釬料的填縫速度不均勻、填縫前沿不規(guī)則引起“小包圍”所造成；釬劑未去膜或未安全去膜外發(fā)生“小包圍”而形成夾渣或夾氣-夾渣；②釬料沿焊件搭接處外圍流動較快而造成“大包圍”所造成；③加熱不均勻；④間隙尺寸不正確①選擇合適的間隙，避免過大或過??；對管接頭等密封性高的接頭可采用不等間隙，并注意釬焊保溫時間以利于排氣、排渣②釬料從一端加入③注意釬劑和釬料的熔點匹配④釬劑用量要適中氣孔①釬焊溫度太高或保溫時間太長②釬劑反應生成的氣體和釬料中溶解的氣體③釬焊金屬析出的氣體①降低釬焊溫度，縮短保溫時間②釬料除氣，選擇合適的釬劑和釬料③要求氣密性的采用不含氣體及夾雜物的材質(zhì)④仔細清除焊件表面的氧化膜七、常見問題及對策部分間隙未填滿①釬劑選用不當引起去膜不完善，釬劑活性差，熔點不合適；②釬料用量不夠；③接頭間隙太大或太?。虎苊滔蛏暇砥?，妨礙釬料填縫①選用合適的釬劑；②保證足夠的釬料用量；③選定和保持準確的間隙；④仔細清除毛刺釬縫一端未填滿和形成圓角①釬劑活性差或填縫能力差；②釬料用量不足或填縫能力差；③加熱不均勻①選用合適的釬劑和釬料；②增加釬料用量；③控制加熱方法和加熱均勻釬料流失①釬焊溫度過高②釬焊時間過長；③釬料與母材發(fā)生化學反應①降低釬焊溫度，縮短保溫時間；②選擇合適的釬劑和釬料缺陷部位產(chǎn)生原因防止方法釬縫中裂紋①釬焊后冷卻太快；②釬料和釬焊金屬線膨脹系數(shù)相差太大；③接頭設(shè)計不合理；④形成脆性擴散區(qū)①減慢冷卻速度；②選擇線膨脹系數(shù)與釬焊金屬接近的釬料；③異種金屬材料釬焊時，線膨脹系數(shù)大的材料應包圍線膨脹系數(shù)小的材料；④降低釬焊溫度，縮短保溫時間釬焊金屬中裂紋（自裂）①黃銅釬料中的鋅向基體金屬中劇烈擴散所造成的；②釬焊前釬焊工件中存在較大的應力，包括焊件表面受到錘擊或有劃痕或存在冷作硬化；③焊件剛性固定或加熱不均勻①降低釬焊溫度，減少保溫時間；②焊前充分退火或減慢升溫速度；③避免釬焊面被錘擊、劃痕或冷作硬化★一般安全要求：a.乙炔使用時，最高工作壓力禁止超過147kPa表壓；b.焊接后氣瓶減壓器卸壓的順序是：先關(guān)閉氣瓶的瓶閥，然后放出減壓器內(nèi)的全部余氣，最后