真空钎焊和真空扩散焊的强度
真空钎焊和真空扩散焊的强度
真空钎焊和真空扩散焊都是在真空环境中进行的焊接方法，它
们在不同的应用场景下具有不同的特点和强度表现。
首先，真空钎焊是一种焊接方法，通过在真空环境中使用钎料
来连接两个或多个金属工件。这种焊接方法通常用于连接薄壁结构
或对焊接接头的要求较高的场合。真空钎焊的强度受到多种因素的
影响，包括钎料的选择、焊接温度、工件准备等。一般来说，真空
钎焊可以实现高强度的连接，特别是在连接不同种类金属时，由于
真空环境下几乎没有氧化和污染，因此可以获得较高的强度和良好
的密封性能。
其次，真空扩散焊是一种利用高温下金属原子的扩散来实现焊
接的方法。在真空环境中，通过加热金属工件，使其表面原子扩散，从而实现金属工件的连接。真空扩散焊因为可以实现金属工件的全
密封连接，因此在高要求的密封性能场合得到广泛应用。真空扩散
焊的强度取决于金属原子的扩散程度和焊接温度，一般来说，真空
扩散焊可以实现与母材相近甚至相同的强度，而且焊接接头具有较
好的耐腐蚀性能。
总的来说，真空钎焊和真空扩散焊都可以实现较高强度的焊接接头，但其强度受到多种因素的影响，需要根据具体的焊接条件和要求来进行选择和优化。在实际应用中，还需要考虑材料的选择、焊接工艺参数的优化等因素，以实现最佳的焊接强度。
真空扩散焊 技术要求
真空扩散焊技术要求 真空扩散焊是一种常用的金属焊接技术，可用于连接不同材料或相同材料的金属零件。它采用真空环境下的高温加热，使金属材料在高温状态下扩散，从而实现焊接。真空扩散焊技术在航空航天、电子、冶金等领域得到广泛应用，其技术要求如下。 真空环境是真空扩散焊的基本要求。在真空环境下，气体的压力非常低，可以达到几百帕甚至更低的范围。真空环境的建立需要使用真空泵等设备，确保焊接过程中气体不会对金属材料产生影响。同时，真空环境可以降低氧气的存在，减少氧化反应的发生，有利于焊接质量的提高。 高温是实现金属扩散的关键条件。真空扩散焊通常需要在高温条件下进行，使金属材料达到足够的熔点，以便于扩散和连接。焊接温度的选择要考虑到金属材料的熔点和热膨胀系数等因素，确保焊接过程中金属材料能够充分融合和扩散，从而获得良好的焊缝。 金属表面的准备也是真空扩散焊的重要环节。在焊接之前，需要对金属材料的表面进行处理，去除氧化层、污染物和润湿剂等。金属表面的准备可以通过机械方法、化学方法或物理方法来实现，以确保金属材料在焊接过程中能够充分接触和融合。 在真空扩散焊过程中，还需要控制焊接时间和压力。焊接时间的控制要根据金属材料的熔点、热传导率和焊接方式等因素进行合理选
择。焊接时间过长会导致过度熔化和材料烧损，而时间过短则可能导致焊接不充分。焊接压力的控制要根据金属材料的性质和焊接要求来确定，以确保焊接过程中金属材料的接触和扩散。 焊接后的处理也是真空扩散焊的一部分。焊接完成后，需要对焊接接头进行冷却、清洁和检测。冷却过程要控制冷却速度，避免产生焊接缺陷。清洁过程要去除焊接过程中产生的氧化物、润湿剂和其他污染物，以保证焊缝的质量。检测过程要使用适当的方法和仪器，对焊接接头进行质量评估，确保焊接的可靠性和稳定性。 真空扩散焊技术要求在真空环境下进行高温加热，控制焊接时间和压力，准备金属表面，以及进行焊后处理。这些要求是确保焊接质量和效果的关键，只有严格遵守才能达到预期的焊接结果。真空扩散焊技术的应用广泛，为各个领域的金属结构连接提供了可靠的解决方案。
高温钎焊与扩散焊作业
摘要：镍基高温钎焊合金具有优异的高温强度、抗氧化性和耐腐蚀性，同时又具有良好的钎焊工艺性能。镍基钎料焊接的部件，工作温度通常可高达1000℃，所以镍基钎焊合金成为各种不锈钢、耐热钢，尤其是各类高温合金广为采用的一种高温钎料。 一、镍基钎料中合金元素及其作用 镍的塑性极佳，但常温和高温下强度均不高，因此，必须加入能与镍形成共晶或低熔固溶体等降低镍合金熔点的元素，同时还应增添强化元素，才能组成合适的钎焊合金。[1] 镍基钎料以镍为基体，并添加能降低其熔点及提高强度的元素组成。镍基钎料具有优良的抗腐蚀性和耐热性，钎焊接头可以承受的工作温度高达1000℃。常用于钎焊不锈钢、镍基合金和钴基合金。镍能与S、Sb、Sn、P、Si、B、Be 等形成低熔点共晶，但从高温钎料的角度出发，只有添加P、Si、B等元素比较合适。 由镍合金相图和钎焊性能试验得知，硼和硅能显著降低镍的熔点，而又不致损害镍合金的高温性能，硼尚能增加镍合金的强度。另外，硼和硅可有效地改善钎料的润湿性和流动性，由于硼、硅对氧的亲和力相当大，能还原基体金属表面以及钎料表面的氧化物，生成熔点较低的氧化硼、硅酸硼并进一步与其它高熔点氧化物形成低熔点和低粘度的复合化合物，从而起到良好的自钎作用，故硼和硅是各类镍基钎焊合金使用较普遍的二个合金元素。[2] 根据Ni-B相图，硼可使镍硼系熔化温度迅速下降，当硼含量达到16.6%（原子分数）时形成Ni和Ni3B的共晶组织，熔点为1080℃。硼不溶于镍。 从Ni-Si相图，当硅含量11.4%（原子分数）时镍同Ni5Si2形成共晶，熔点为1150℃。共晶体为α镍固溶体和Ni3Si，硅在镍中的饱和溶解度达8.7%。 磷能大大降低镍的熔点，从Ni-P相图，当磷含量达11%（原子分数）时形成熔点为880℃的共晶。磷不溶于镍，磷和镍形成一系列脆性化合物。 此外，Si能降低熔点的同时还增加流动性。B和P是降低钎料熔点的主要元素，并能改善润湿能力和铺展能力。除B、Si、P外，镍基钎料内常加的元素还有Cr、Fe、C等。Cr的主要作用是增大抗氧化、抗腐蚀能力及提高钎料的高温强度。C可以降低钎料的熔化温度而对提高高温强度没有多大的影响。少量的
钎焊与扩散焊的发展
钎焊、扩散焊——古老工艺在新型发动机上焕发新活力 耐高温蜂窝结构 “高压涡轮导向叶片经过长时间高温环境下的试车考验，双联焊缝完好无损，完全满足我们的设计要求！”某新型发动机金属间化合物导向叶片破坏试验后，试验人员十分感慨。这个双联焊缝正是中航工业制造所采用过渡液相（Transient Liquid Phase 简称TLP）扩散焊新技术焊接的结果，这项技术也正是中航工业制造所坚持老工艺创新的成果。这项老工艺正在制造所焕发新活力，成为航空制造技术的重要支点。 钎焊、扩散焊技术是一种古老工艺。我国有关钎焊的论述最早可见于汉代班固所撰《汉书》。中航工业制造所从上世纪60年代开始开展钎焊、扩散焊技术和专用焊接设备研究，涉及的材料包括铝合金、铜合金、碳钢、不锈钢、高温合金、钛合金、陶瓷、硬质合金、金刚石等，是国内最早开展钎焊、扩散焊技术研究的单位之一。研究的钎焊、扩散焊接技术和离心叶轮、发动机叶片、换热器、蜂窝结构、推力室、射流盘组件、舵机骨架组件、柱塞泵滑靴组件等产品广泛应用于航空航天及民用领域。
随着新型航空装备技术指标的提高，对耐高温、轻质材料和高性能新结构需求不断增加。蜂窝封严结构就是典型的提升航空发动机性能指标的结构，该结构对小格子蜂窝芯成型/拼焊技术和钎焊技术提出了苛刻要求，受到了欧美国家的长期禁运。制造所钎焊、扩散焊专业组技术人员勇挑重担，分析小格子蜂窝芯特点，研究成功小格子蜂窝芯自动成型和自动拼焊技术与设备，获国家级奖励；同时开展蜂窝封严结构钎焊工艺及其与热处理匹配研究，形成蜂窝封严结构部件制造技术，将蜂窝封严结构推广到所有航空发动机、航天发动机和燃气轮机中广泛应用，显著提高发动机性能，突破国外技术封锁。为满足高推重比发动机对气路封严效果和工作温度高的要求，随后又开发了耐高温蜂窝封严结构、刷式密封结构、指尖密封结构等新结构的制造技术，形成气路封严制造技术体系。 TLP扩散焊技术是针对单晶、金属间化合物、氧化物弥散强化合金等新型高温材料的组织性能特点，结合钎焊、扩散焊优点发展成的新技术。通过设计研制与基体材料冶金匹配的专用焊料，优化焊接工艺获得组织性能与基体相同或相近的焊接接头，满足高温部件耐高温和承力要求。在导向叶片焊接研究中，也出现过焊缝间隙控制不精确、焊缝两侧台阶过大等影响焊缝强度和局部溶蚀的问题。经过大量工艺试验研究，自主设计开发了多种高性能镍基、钴基焊料，已经获得2项发明专利授权；使Ni3Al定向凝固合金TLP扩散焊接头高温持久强度达到基体的90%以上。采用这些新焊料和高强度焊接技术，研制了高推重比发动机高（低）压涡轮导向叶片双（三）联组件，用于装机试验，研制的MGH956合金“超级冷却”多孔层板浮动壁火焰筒经过燃烧室台架试验，其冷却效率达到0.85以上、壁面温度较气膜冷却结构降低70K以上，显示出优异的冷却效果和壁温均匀性，为新型发动机研制奠定了坚实的技术基础。 钎焊原理图 为解决焊接性差的粉末合金、陶瓷等构件承力部位焊接难题，研究团队将场促进条件下原子快速扩散现象引入扩散焊和粉末涂层烧结中，采用直流脉冲电源的温度控制模式直接加热陶瓷/金属、粉末合金/单晶等焊接性差的材料，开展放电等离子扩散焊技术研究，能在20分钟内实现这些难焊接材料的快速焊合，焊接接头高温抗拉强度与基体相近，可用于陶瓷及陶瓷基复合材料构件、整体叶环、涡轮整体盘等构件的焊接制造。采用直流脉冲电源的
真空钎焊知识
铝合金板式换热器真空钎焊泄漏原因分析 真空钎焊是在真空状态下,对结构件进行加热和保温,使钎料在适宜的温度和时间范围内熔化,在毛细力作用下与固态金属充分浸润、溶解、扩散、焊合,从而达到焊接目的的一种先进焊接方法。真空钎焊的突出优点是可连接不同的金属、实现复杂结构的同时焊接,焊接后的焊接头光洁致密、变形小且具有优良的力学性能和抗腐蚀性能。然而,真空钎焊对换热器的结构设计、装配质量,铝合金复合板(以下简称复合板)的化学成分、钎料层厚度,钎焊工艺制度、工作环境等的要求甚为严格,否则,极易出现翅片弯曲倒伏、钎缝不连续、虚焊、熔蚀、直至泄漏等质量缺陷。其中,泄漏属重大质量缺陷。 1.2生产工艺流程 (1)备料:对复合板、翅片、封条等进行定型、定尺加工。 (2)表面处理工艺流程:碱洗→水洗→酸洗→水洗→热水洗→烘干。 (3)组装:将复合板、侧板、翅片、封条等进行机械组合成型。 (4)真空钎焊:对真空钎焊炉抽真空后进行三个阶段的加热、保温,其工艺曲线如图2所示。即:第一阶段(a)预热定温、保温;第二阶段(b)蓄能定温、保温和第三阶段(c)钎焊定温、保温;停电。待炉温降至规定温度出炉。 (5)整形:对换热器真空钎焊后的变形,采用机械法进行矫正。 (6)导流板焊接:采用氩弧焊方式焊接换热器的导流板,即换热器两端大封条位置。 (7)压力检验:采用吹入空气方式检验换热器承压能力,即泄漏检验。 (8)喷涂:对换热器进行清洗、烘干、喷涂、烘干,改善外观质量。 (9)包装交货。 2泄漏原因分析 2.1换热器的装配 (1)结构件的表面预处理 换热器的所有结构件在组装前均须经过表面处理即酸碱洗,以除去表层污垢、油渍、氧化膜等。污垢会阻碍构件间的有效接触;油渍在真空高温时将会分解气化,降低真空钎焊炉内真空度;由于铝合金表层氧化膜致密,其熔化温度远比基体材料的要高,特别是复合板钎料层的氧化膜在钎焊时钎料层熔化不充分,造成不能与被焊金属完全熔合,从而影响钎焊质量。为此,必须严格控制原材料的表面预处理,包括必要的机械清理,同时缩短钎焊前的装配时间。(2)结构件尺寸公差 复合板、大翅片、小翅片、大封条、小封条在进行定型、定尺加工后的尺寸偏差配合必须得到有效保证。翅片应控制在正偏差范围,封条则应控制在负偏差范围。否则无法保证装配后复合板在与封条紧密配合后,再与翅片间有适宜的接触面积即钎缝间隙,易造成虚焊、钎缝不连续或未焊合现象。 (3)结构件表面粗糙度及其形状 结构件表面粗糙度影响毛细力。一般说来,表面过于光滑,钎料难以在整个接触面积上分布均匀,由此产生的空穴会使钎焊强度降低,特别是封条的表面粗糙度。为了保证钎料均匀分布于接触焊缝上,结构件的钎焊面应有适宜的粗化。通常,表面粗糙度参考值可选Ra0·7mm~2·0μm的平方根为宜。另外,封条的内侧应制成30°的倒角,有利于在真空钎焊时降低焊料的表面张力,增加润湿性,减少钎焊缺陷。 (4)夹具的夹持力 由于换热器装配后采用不锈钢夹具进行夹持,而不锈钢夹具的热膨胀系数小于铝合金制品的,故夹紧力太大,易造成钎焊后翅片弯曲倒伏;夹紧力太小,翅片易松脱。故应根据具体换热器的结构设计设定适宜的夹紧力。 2.2复合板的质量指标
钎焊技术
钎焊基础知识 本文献摘录自各大网站 概念 钎焊（Soldering and Brazing）：利用熔点比母材（被钎焊材料）熔点低的填充金属（称为钎料或焊料），在低于母材熔点、高于钎料熔点的温度下，利用液态钎料在母材表面润湿、铺展和在母材间隙中填缝，与母材相互溶解与扩散，而实现零件间的连接的焊接方法。 钎焊机平复合锅底钎焊机
较之熔焊，钎焊时母材不熔化，仅钎料熔化； 较之压焊，钎焊时不对焊件施加压力。 钎焊形成的焊缝称为钎缝。 钎焊所用的填充金属称为钎料。 钎焊过程：表面清洗好的工件以搭接型式装配在一起，把钎料放在接头间隙附近或接头间隙之间。当工件与钎料被加热到稍高于钎料熔点温度后，钎料熔化（工件未熔化），并借助毛细管作用被吸入和充满固态工件间隙之间，液态钎料与工件金属相互扩散溶解，冷疑后即形成钎焊接头。 焊接材料 1.2.1 钎料：即钎焊时用做填充金属的材料。 1.2.1.1 对钎料的基本要求： ①低于工件金属的熔点； ②有足够的浸润性（钎料流入间隙的性能）； ③有与工件金属适当的溶解和扩散能力； ④焊接接头应具有一定的机械性能和物理、化学性能。 1.2.1.2 分类 根据熔点不同，钎料分为软钎料和硬钎料 ①软钎料：即熔点低于450℃的钎料，有锡铅基、铅基（T<150℃，一般用于钎焊铜及铜合金，耐热性好，但耐蚀性较差）、镉基（是软钎料中耐热性最好的一种，T=250℃）等合金。 软钎料主要用于焊接受力不大和工作温度较低的工件，如各种电器导线的连接及仪器、 仪表元件的钎焊（主要用于电子线路的焊接）
常用的软钎料有：锡铅钎料（应用最广、具有良好的工艺性和导电性，T<100℃）、镉银钎料、铅银钎料和锌银钎料等。 软钎焊：指使用软钎料进行的钎焊。钎焊接头强度低（小于70Mpa）。 ②硬钎料：即熔点高于450℃的钎料，有铝基、铜基、银基、镍基等合金。 硬钎料主要用于焊接受力较大、工作温度较高的工件，如：自行车架、硬质合金刀具、钻探钻头等（主要用于机械零、部件的焊接） 常用的硬钎料有：铜基钎料、银基钎料（应用最广的一类硬钎料，具有良好的力学性能、导电导热性、耐蚀性。广泛用于钎焊低碳钢、结构钢、不锈钢、铜以及铜合金等）、铝基钎料（主要用于钎焊铝及铝合金）和镍基钎料（主要用于航空航天部门）等。 硬钎焊：指使用硬钎料进行的钎焊。钎焊接头强度较高（大于200Mpa）。 1.2.1.3 钎料的编号 国标：B（表钎料代号（Braze））+化学元素符号（表钎料的基本组元）+数字（表基本组元的质量分数（%））+元素符合（表钎料的其它组元，按含量多少排序，不标含量（最多不超过6个））----其它特性标记（表钎料的某些特性，如“V”表示真空级钎料，“R”表示即可作钎料，又可作气焊丝的铜锌含量）。 如：B（钎料代号）Ag72Cu（银基钎料WAg=72%，并含有铜元素）---V（真空级钎料）部标： （1）冶金部部标： “H1（表示钎料）+元素符号（表钎料基础组元）+元素符号（表钎料主要组元）+数字（表除基础组元外的主要组元的含量）---数字（表钎料中除基本、主要组元之外的其它组元的含量）” 如H1SnPb10枣表示锡铅钎料Wpb=10% H1AlCu26-4枣表铝基三元合金钎料Wcu=26%，其它合金元素为4% （2）机械部部标 “HL（表钎料）+数字（表示钎料的化学组成类型→…1?表示铜锌合金；…2?表示铜磷合金；…3?表银合金；…4?表铝合金；…5?表锌合金；…6?表锡铅合金；…7?表镍基合金）+数字+数字（表示同一类型钎料中的不同牌号）” 如HL605——表第5号锡铅钎料。 1.2.2 钎焊焊剂 钎剂：即钎焊时使用的熔剂。 1.2.2.1 钎剂的作用： （1）清除母材和钎料表面的氧化物及其它杂质 （2）以液态薄膜的形式覆盖在工件金属和钎料的表面上，隔离空气起保护作用──保护钎料及焊件不被氧化。 （3）改善液态钎料对工件金属的浸润性，增大钎料的填充能力。 1.2.2.2 分类： 钎剂通常分为软钎剂、硬钎剂和铝、镁、钛用钎剂三大类。 （1）软钎剂 按其成分可分为无机软钎剂（具有很高的化学活性，去除氧化物的能力很强。能显著地促进液态钎料对母材的润湿。组分为无机酸和无机盐。一般的黑色金属和有色金属，包括不锈钢、耐热钢和镍铬合金等都可使用，但它残渣有腐蚀性，焊后必须清除干净）和有机软钎剂两类。 按其残渣对钎焊接头的腐蚀作用可分为腐蚀性、弱腐蚀性和无腐蚀性三类，其中无机软钎剂均系腐蚀性钎剂；有机软钎剂属于后两类。
各种材料的钎焊
中国焊接服务平台：https://www.360docs.net/doc/2419355097.html,/ 中国焊接服务平台博客：https://www.360docs.net/doc/2419355097.html,/user1/25603/index.html 各种材料的钎焊 一、碳钢和低合金钢的钎焊 1、钎焊材料 （1）钎料碳钢和低合金钢的钎焊包括软钎焊和硬钎焊。软钎焊中应用量广的钎料是锡铅儿料，这种钎料对钢的润湿性随含锡量的增加而提高，因而对密封接头宜采用含锡量高的钎料。锡铅钎料中的锡与钢在界面上可能形成FeSn2金属间化合物层，为避免该层化合物的形成，应适当控制钎焊温度和保温时间。几种典型的锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度如表1所示，其中以w(Sn)为50%的钎料钎焊的接头强度最高，不含锑的钎料所焊的接头强度比含锑的高。 表1 锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度 碳钢和低合金钢硬钎焊时，主要采用纯铜、铜锌和银铜锌钎料。纯铜熔点高，钎焊时易使母材氧化，主要用于气体保护钎焊和真空钎焊。但应注意的是钎焊接头间隙宜小于0.05mm，以免产生因铜的流动性好而使接头间隙不能填潢的问题。用纯铜钎焊的碳钢和低合金钢接头具有较
高的强度，一般抗剪强度在150～215MPa，而抗拉强度分布在170～340MPa之间。 与纯铜相比，铜锌钎料因Zn的加入而使钎料熔点降低。为防止钎焊时Zn的蒸发，一方面可在铜锌钎料中加入少量的Si；另一方面必须采用快速加热的方法，如火焰钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等。采用铜锌钎料钎焊的碳钢和低合金钢接头都具有较好的强度和塑性。例如用 B-Cu62Zn钎料钎焊的碳钢接头抗拉强度达420MPa，抗剪强度达290MPa，银铜站钎料的熔点比铜锌钎料的熔点还低，便于针焊的操作。这种钎料适用于碳钢和低合金钢的火焰钎焊、感应钎焊和炉中钎焊，但在炉中钎焊时应尽量降低Zn的含量，同时应提高加热速度。采用银铜锌钎料钎焊碳钢和低合金钢，可获得强度和塑性均较好的接头，具体数据列于表2中。 表2 银铜锌钎料钎焊的低碳钢接头的强度 （2）钎剂钎焊碳钢和低合金钢时均需使用钎剂或保护气体。钎剂常按所选的钎料和钎焊方法而定。当采用锡铅钎料时，可选用氯化锌与氯化铵的混合液作钎剂或其他专用钎剂。这种钎剂的残渣一般都具有很强的腐蚀性，钎焊后应对接头进行严格清洗。
钎焊
一、简介 钎焊：利用熔点比母材（被钎焊材料）熔点低的填充金属（称为钎料或焊料），在低于母材熔点、高于钎料熔点的温度下，利用液态钎料在母材表面润湿、铺展和在母材间隙中填缝，与母材相互溶解与扩散，而实现零件间的连接的焊接方法。 较之熔焊，钎焊时母材不熔化，仅钎料熔化； 较之压焊，钎焊时不对焊件施加压力。 钎焊形成的焊缝称为钎缝。 钎焊所用的填充金属称为钎料。 钎焊过程：表面清洗好的工件以搭接型式装配在一起，把钎料放在接头间隙附近或接头间隙之间。当工件与钎料被加热到稍高于钎料熔点温度后，钎料熔化（工件未熔化），并借助毛细管作用被吸入和充满固态工件间隙之间，液态钎料与工件金属相互扩散溶解，冷疑后即形成钎焊接头。 二、应用特点 ⑴钎焊加热温度较低，接头光滑平整，组织和机械性能变化小，变形小，工件尺寸精确。 ⑵可焊异种金属，也可焊异种材料，且对工件厚度差无严格限制。 ⑶有些钎焊方法可同时焊多焊件、多接头，生产率很高。 ⑷钎焊设备简单，生产投资费用少。 ⑸接头强度低，耐热性差，且焊前清整要求严格，钎料价格较贵。 三、应用 钎焊不适于一般钢结构和重载、动载机件的焊接。主要用于制造精密仪表、电气零部件、异种金属构件以及复杂薄板结构，如夹层构件、蜂窝结构等，也常用于钎焊各类异线与硬质合金刀具。钎焊时，对被钎接工件接触表面经清洗后，以搭接形式进行装配，把钎料放在接合间隙附近或直接放入接合间隙中。当工件与钎料一起加热到稍高于钎料的熔化温度后，钎料将熔化并浸润焊件表面。液态钎料借助毛细管作用，将沿接缝流动铺展。于是被钎接金属和钎料间进行相互溶解，相互渗透，形成合金层，冷凝后即形成钎接接头。 钎焊在机械、电机、仪表、无线电等部门都得到了广泛的应用。硬质合金刀具、钻探钻头、自行车车架、换热器、导管及各类容器等；在微波波导、电子管和电子真空器件的制造中，钎焊甚至是唯一可能的连接方法。 四、钎焊特点 一是接头表面光洁，气密性好，形状和尺寸稳定，焊件的组织和性能变化不大，可连接相同的或不相同的金属及部分非金属。钎焊时，还可采用对工件整体加热，一次焊完很多条焊缝，提高了生产率。但钎焊接头的强度较低，多采用搭接接头，靠通过增加搭接长度来提高接头强度；另外，钎焊前的准备工作要求较高。 二是钎料熔化而焊件不熔化。为了使钎接部分连接牢固，增强钎料的附着作用，钎焊时要用钎剂，以便清除钎料和焊件表面的氧化物。硬钎料（如铜基、银基、铝基、镍基等），具有较高的强度，可以连接承受载荷的零件，应用比较广泛，如硬质合金刀具、自行车车架。软钎料（如锡、铅、铋等），焊接强度低，主要用于焊接不承受载荷但要求密封性好的焊件，如容器、仪表元件等。 钎焊采用熔点低于母材的合金作钎料，加热时钎料熔化，并靠润湿作用和毛细作用填满并保持在接头间隙内，而母材处于固态，依靠液态钎料和固态母材间的相互扩散形成钎焊接头。钎焊对母材的物理化学性能影响小，焊接应力和变形较小，可焊接性能差别较大的异种金属，能同时完成多条焊缝，接头外表美观整齐，设备简单，生产投资小。但钎焊接头的强度较低，耐热能力差。 相关材料
真空扩散焊接机原理
真空扩散焊接机原理 一、引言 真空扩散焊接机是一种常用于金属工业领域的焊接设备，其原理是利用真空环境下的高温高压力，使金属材料在接触面上发生熔化并互相融合，从而达到焊接的目的。本文将详细介绍真空扩散焊接机的工作原理及其应用。 二、真空扩散焊接机的工作原理 真空扩散焊接机主要由真空室、加热系统、压力控制系统和电气控制系统组成。其工作原理可分为以下几个步骤： 1. 创建真空环境 在进行焊接前，首先需要将焊接区域的气体排空，创建一个高度真空的环境。通过真空室内的真空泵系统，将空气抽出，使真空度达到一定要求。真空度的高低直接影响焊接的质量。 2. 加热金属材料 在真空环境下，通过加热系统对待焊接的金属材料进行加热，使其达到熔点。加热系统通常采用电加热或电子束加热的方式，能够快速将金属材料加热至所需温度。 3. 施加压力 当金属材料达到熔点后，需要施加一定的压力，使金属材料接触面
上的熔融区域互相压合，从而实现焊接。压力的大小需要根据焊接材料的性质和焊接要求进行调节。 4. 焊接完成 经过一定时间的加热和压力作用后，金属材料在接触面上发生熔化、流动和互相融合，形成坚固的焊接接头。待焊接部位冷却后，焊接过程完成。 三、真空扩散焊接机的应用 真空扩散焊接机广泛应用于各种金属焊接领域，特别是在航空航天、汽车制造、电子设备和光学仪器等高精度焊接领域得到了广泛的应用。 1. 航空航天领域 航空航天领域对焊接质量和焊接强度要求较高，真空扩散焊接机能够在高真空环境下进行焊接，保证焊接接头的质量和可靠性，因此在航空航天领域得到了广泛应用。 2. 汽车制造领域 汽车制造过程中需要对各种金属材料进行连接，真空扩散焊接机能够实现金属材料之间的高强度焊接，确保汽车零部件的质量和性能，因此在汽车制造领域得到了广泛应用。 3. 电子设备领域
真空扩散焊接
真空扩散焊接 真空扩散焊接是一种高端的金属焊接技术，它是利用真空环境下的热 传导和扩散作用，将两个或多个金属材料进行无缝连接的技术。真空 扩散焊接具有高强度、高密度、低气孔率等优点，广泛应用于航空、 航天、电子、医疗器械等领域。 真空扩散焊接的原理是利用真空环境下金属材料之间的热传导和扩散 作用，在高温条件下使两个或多个金属材料相互融合。在这个过程中，由于真空环境下气体分子数量极少，因此可以有效避免氧化反应和其 他不良反应的发生，从而保证了焊缝质量。 与其他常见的金属焊接技术相比，如电弧焊、激光焊等，真空扩散焊 接具有更高的质量和可靠性。首先，在真空环境下进行焊接可以有效 避免氧化反应和其他不良反应的发生，从而保证了焊缝质量。其次， 在高温条件下进行焊接可以使金属材料更加均匀地融合，从而保证了 焊缝的密度和强度。最后，真空扩散焊接可以实现无缝连接，避免了 其他焊接技术可能存在的焊缝裂纹和气孔等问题。 真空扩散焊接的应用非常广泛，特别是在航空、航天、电子、医疗器 械等高端领域。例如，在航空航天领域，真空扩散焊接被广泛应用于 飞机发动机叶片、涡轮叶片、涡轮盘等关键部件的制造中。在电子领
域，真空扩散焊接可以用于制造高性能半导体器件和集成电路等。在医疗器械领域，真空扩散焊接可以用于制造人工关节、假肢等高端医疗设备。 虽然真空扩散焊接具有很多优点，但是它也存在一些局限性和挑战。首先，真空设备的成本较高，并且需要专业人员进行操作和维护。其次，在某些情况下，金属材料之间的化学反应可能会影响焊缝质量。此外，真空扩散焊接需要较长的时间来完成，并且需要对焊接过程进行精确的控制和监测。 总之，真空扩散焊接是一种高端的金属焊接技术，具有高强度、高密度、低气孔率等优点，广泛应用于航空、航天、电子、医疗器械等领域。虽然它存在一些局限性和挑战，但是随着科技的不断进步和应用领域的不断扩展，真空扩散焊接将会发挥越来越重要的作用。
焊接温度和时间对铝真空钎焊的影响
焊接温度和时间对铝真空钎焊的影响 摘要：近年来真空钎焊技术快速发展，用途最广泛的铝合金真空钎焊产品也越来越普及。本文介通过剖析焊接过程讲述焊接温度和时间对铝合金真空钎焊的影响，从而加强对真空钎焊的认识，提高焊接质量。 关键词：焊接温度；时间；母材；钎料 铝合金真空钎焊是指在高真空环境下，低于铝合金焊件熔点的钎料和焊件同时加热到钎料熔化温度后，利用液态钎料填充固态焊件的缝隙并与之形成金属结合而使焊件连接的焊接方法。想要获得优质的焊接接头，需要钎料完全熔化、液态钎料填满全部钎缝间隙的情况下，液体钎料与母材充分地相互作用。显然，其中包括两个过程：一是钎料熔化、液态钎料润湿铺展并填满钎缝，二是钎料同焊件相互作用的过程。焊接温度和时间对分别对这两个过程起到了决定性的作用。 1.焊接温度对钎料填充的影响 众所周知，毛细作用是因液体对毛细管的浸润或不浸润能力而使液体在毛细管内升高或降低的现象。而在实际钎焊过程中，钎缝是两片母材夹成的大面积间隙，且常常是水平放置的，虽然不像毛细管一样细长且竖立，但是钎缝间的间隙是十分小的，钎焊时，液态钎料是依靠毛细作用在钎缝间隙中进行填缝。因此钎料能否填满钎缝取决于钎料对焊件的毛细作用。虽然高温下钎料的行为比较复杂，但仍可以把毛细作用推广到间隙很小的钎缝间液体钎料的填充情况。 如图1所示，我们可以把毛细管中液柱的爬升力定性的看成是液态钎料在间隙中向前流动的驱动力。那么可以得出，钎焊时母材间隙越小、润湿能力越强，驱动力则越大，则越有利于液态钎料在母材间隙中的流动、铺展。 图1 液体在平面间隙中的湿润 温度是影响钎料润湿性的重要因素。温度与液体的表面张力呈线性关系，
真空钎焊技术要求
真空钎焊技术要求 真空钎焊技术在现代工业生产中扮演着重要的角色，其要求的严谨性和精准度对于产品的质量和可靠性有着至关重要的影响。本文将从材料准备、工艺控制、设备要求等方面详细介绍真空钎焊技术的要求。 一、材料准备 1.1 板材材质：要求使用高质量的材料，如不锈钢、钛合金、铝合金等，确保材料的化学成分符合相关标准。 1.2 表面清洁度：进行真空钎焊前，需要对材料表面进行严格清洁，并去除所有的锈蚀、氧化物和其他杂质。 1.3 准备工艺材料：对于需要填充的材料，也需要保证其质量稳定，且符合相关标准。 二、工艺控制 2.1 真空度要求：真空钎焊过程需要在高度的真空环境下进行，确保无气体或杂质的存在，保证焊接的纯净度和牢固度。 2.2 温度控制：焊接过程中需要严格控制温度，确保在合适的温度范围内进行，以免导致材料镶杂、热裂等情况的发生。 2.3 压力控制：在真空环境下，需要对气体压力进行严格控制，以避免渗气和气泡的产生。 三、设备要求 3.1 真空设备：需要使用高效的真空设备，包括真空炉、真空泵等，确保能够快速、稳定地建立高真空环境。 3.2 焊接设备：焊接设备需要具备高精度的温度控制和压力调节功能，以满足不同材料、不同工件的焊接要求。 3.3 检测设备：需要配备相关的检测设备，用于对焊接接头的质量进行实时监测和评估，确保焊接质量符合标准要求。 四、操作规范 4.1 操作人员：操作人员需要接受专业的培训和指导，熟悉真空钎焊工艺和设备操作规程，严格按照标准操作流程进行操作。
4.2 环境要求：操作场所需要保持干净、整洁，确保没有灰尘和杂质的存在，以免对 焊接过程产生干扰。 4.3 安全防护：操作人员需要配备相关的安全防护用具，如手套、护目镜等，确保在 焊接过程中能够有效保护自身安全。 五、质量控制 5.1 样品检测：需要对焊接完成的样品进行严格的检测和评估，确保焊接接头符合相 关标准的牢固度和密封性。 5.2 文件记录：对于每一次焊接过程，需要做好详细的记录和档案管理，包括焊接参数、焊接结果、检测报告等，以便日后的追溯和分析。 通过以上对真空钎焊技术要求的详细介绍，我们不难看出该技术对材料、工艺、设备、操作和质量控制等方面都有着高度的要求。只有严格按照要求进行操作和管理，才能够保 证真空钎焊过程能够顺利进行，并获得优质的焊接接头。
真空钎焊工艺流程
真空钎焊工艺流程 真空钎焊工艺流程是一种高精度的焊接方法，广泛应用于航空航天、电子、光学等领域。下面将介绍真空钎焊的工艺流程。 首先，需要准备好需要钎焊的工件和钎料。工件通常是金属材料，如铜、铝等，而钎料通常是合金，如银、黄金、铂等。在选择钎料时，需要考虑工件的材料及其物理、化学特性，以及所需的焊接温度。 其次，需要对工件进行表面处理。表面处理的目的是去除杂质、氧化物等物质，以保证钎焊接头的质量。常用的表面处理方法包括机械抛光、溶剂清洗、酸洗等。 然后，需要将工件装入真空钎焊设备中。真空钎焊设备通常由真空室、加热装置、压力控制装置等组成。在将工件装入真空室之前，需要将真空室进行抽真空处理，以排除其中的气体和杂质。 接下来，需要加热工件至钎焊温度。钎焊温度是钎料的熔点温度，通常通过加热装置对工件进行加热。在加热过程中，需要控制加热速度和温度分布，以避免工件因温度不均匀而变形。 当工件达到钎焊温度后，需要将钎料添加到接头处。钎料通常以铁丝或银片的形式存在，可以通过融化或加热的方式添加到接头处。添加钎料时，需要控制钎料的量和位置，以确保钎料能够充分填充接头间隙，在钎焊过程中形成均匀、牢固的焊接接头。
最后，需要进行钎焊接头的冷却和固化。钎焊接头冷却过程中，需要逐渐降低温度，以避免焊接接头因快速冷却而产生应力和裂纹。在冷却过程中，可以通过控制真空室中的压力和加热装置的温度，对钎焊接头进行调控。 以上就是真空钎焊工艺流程的主要步骤。真空钎焊具有高温高真空、无氧气等优点，能够实现高精度、高强度的焊接接头。但是，真空钎焊也存在一定的挑战，如工件形状复杂、钎焊温度梯度大等问题，需要在实际操作中加以解决。
真空钎焊原理
真空钎焊原理 真空钎焊是一种在真空条件下进行的钎焊，其原理是利用真空状态下的低温钎料，对 两个或多个金属零件进行连接，从而实现气密性连接。真空钎焊的主要优点是：焊接部位 不会受到氧化，焊接接头的强度高，而且接头设计灵活，适用于多种类型的金属材料。下 面将详细介绍真空钎焊的原理和应用。 1.真空环境下的低温钎料 真空条件下的钎料在熔融状态下具有低粘度和高张力，使得钎焊接头加工后的表面较 光滑，接头的气密性较好。而且真空条件下的低温钎料可以抑制氧气的存在，进而能有效 地避免钎焊接头在高温下的氧化现象，获得较高的钎焊品质。 2.钎焊接头的加工 在真空环境下，钎焊接头的加工具有一定难度，因为钎焊接头需要高精度的加工过程。通常需要采用复杂的工艺和设备来实现，这些工艺和设备的质量和效率直接影响到钎焊接 头的质量和效果。 3.真空工艺的控制 真空钎焊的关键是准确控制真空环境，保证接头和钎料在适宜的温度下接触，使得接 头能够得到充分的润湿和浸润。在真空钎焊中，需要采用高科技的装置和控制系统来确保 真空环境的稳定和统一性，从而保证钎焊接头的质量和效果。 二、真空钎焊的应用 真空钎焊可应用于多种金属材料的连接，例如金属合金、钢、铜、铝等。通常在航空、航天、汽车、机械、电子、化工、生物工程等领域广泛应用。下面为大家介绍几个真空钎 焊的应用案例。 1.航空部件 在航空工业中，几乎所有的航空部件都采用了真空钎焊技术来实现连接。航空发动机 的涡轮喷气旋片、叶轮、螺旋桨、滑环等部件都采用了真空钎焊技术来完成连接，以保证 部件的强度和精度。 2.电子工业 在电子工业中，真空钎焊常用于集成电路、微芯片等高精度电子元件的连接。这些元 件对精度和气密性要求较高，只有采用真空钎焊技术才能确保这些元件的连接质量。 3.医疗器械
各种材料的真空钎焊
各种材料的真空钎焊
各种材料的真空钎焊 一、碳钢和低合金钢的钎焊 1、钎焊材料 （1）钎料碳钢和低合金钢的钎焊包括软钎焊和硬钎焊。软钎焊中应用量广的钎料是锡铅钎料，这种钎料对钢的润湿性随含锡量的增加而提高，因而对密封接头宜采用含锡量高的钎料。锡铅钎料中的锡与钢在界面上可能形成FeSn2金属间化合物层，为避免该层化合物的形成，应适当控制钎焊温度和保温时间。几种典型的锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度如表1所示，其中以w(Sn)为50%的钎料钎焊的接头强度最高，不含锑的钎料所焊的接头强度比含锑的 高。 表1 锡铅钎料钎焊的碳钢接头的抗剪强度 碳钢和低合金钢硬钎焊时，主要采用纯铜、铜锌和银铜锌钎料。纯铜熔点高，钎焊时易使母材氧化，主要用于气体保护钎焊和真空钎焊。但应注意的是钎焊接头间隙宜小于0.05mm，以免产生因铜的流动性好而使接头间隙不能填潢的问题。用纯铜钎焊的碳钢和低合金钢接头具有较高的强度，一般抗剪强度在150～215MPa，而抗拉强度分布在170～340MPa之间。 与纯铜相比，铜锌钎料因Zn的加入而使钎料熔点降低。为防止钎焊时Zn的蒸发，一方面可在铜锌钎料中加入少量的Si；另一方面必
须采用快速加热的方法，如火焰钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等。采用铜锌钎料钎焊的碳钢和低合金钢接头都具有较好的强度和塑性。例如用B-Cu62Zn钎料钎焊的碳钢接头抗拉强度达420MPa，抗剪强度达290MPa，银铜站钎料的熔点比铜锌钎料的熔点还低，便于针焊的操作。这种钎料适用于碳钢和低合金钢的火焰钎焊、感应钎焊和炉中钎焊，但在炉中钎焊时应尽量降低Zn的含量，同时应提高加热速度。采用银铜锌钎料钎焊碳钢和低合金钢，可获得强度和塑性均较好的接头，具体数据列于表2中。 表2 银铜锌钎料钎焊的低碳钢接头的强度 （2）钎剂钎焊碳钢和低合金钢时均需使用钎剂或保护气体。钎剂常按所选的钎料和钎焊方法而定。当采用锡铅钎料时，可选用氯化锌与氯化铵的混合液作钎剂或其他专用钎剂。这种钎剂的残渣一般都具有很强的腐蚀性，钎焊后应对接头进行严格清洗。 采用铜锌钎料进行硬钎焊时，应选用FB301或FB302钎剂，即硼砂或硼砂与硼酸的混合物；在火焰钎焊中，还可采用硼酸甲酯与甲酸的混合液作钎剂，其中起去膜作用的是B2O3蒸气。 当采用银铜锌钎料时，可选择FB102、FB103和FB104钎剂，即