钎焊连接原理
钎焊的原理特点应用方法
钎焊的原理特点应用方法1. 原理钎焊是一种利用金属钎料在被连接件和填料之间进行连接的热连接方法。
它通过加热填料，使其熔化，然后润湿连接件表面，形成坚固的连接。
钎焊的原理包括以下几个步骤：1.温度升高：在钎焊过程中，需要将填料加热到足够的温度，使其熔化。
这可以通过火焰、电弧或感应加热等方式实现。
2.填料润湿：一旦填料达到足够的温度，它会润湿连接件表面。
填料的润湿性能很重要，它决定了钎焊接头的强度和密封性。
3.扩散合金化：填料与连接件的接触面发生扩散合金化反应。
填料中的合金元素与连接件表面的金属元素相互渗透，形成均匀的合金层。
4.冷却固化：熔化的填料在冷却过程中会逐渐凝固形成坚固的连接。
随着温度的降低，填料与连接件之间的结晶界面逐渐形成。
2. 特点钎焊具有以下一些特点：•可连接多种不同类型的金属和合金，如铜合金、铝合金、不锈钢等。
•连接强度高，能承受较大的拉伸、剪切和扭矩载荷。
•连接接头密封性能好，可用于气体和液体的密封连接。
•适用于连接薄壁构件或材料，因为钎焊过程中的热输入相对较低，减少了热变形的可能性。
•可连接复杂形状的工件和不容易加工的材料。
•钎焊过程中没有电弧和喷涂，对环境污染较少。
3. 应用方法钎焊在多个行业和领域都得到广泛应用，下面介绍一些常见的钎焊应用方法：3.1 火焰钎焊火焰钎焊是一种常见的钎焊方法，使用气体燃烧产生的火焰加热填料和连接件。
常用的火焰钎焊气体包括乙炔和氧气混合气体，以及液化石油气和空气混合气体。
通过调节火焰的温度和焰程，控制填料的加热和润湿。
3.2 焊接炉钎焊焊接炉钎焊是一种将钎焊件置于专用炉中进行钎焊的方法。
炉内提供适当的加热温度和气氛控制，以实现填料的熔化和润湿。
这种方法适用于大量生产，可以实现钎焊过程的批量化和自动化。
3.3 压焊钎焊压焊钎焊是一种利用机械压力将填料压入连接件之间的方法。
这种方法通常通过钎焊夹具或机械设备实现，可以控制填料的润湿和连接厚度。
压焊钎焊广泛应用于管道连接、板材连接和焊接接头等领域。
钎焊机原理
钎焊机原理
钎焊机是一种常用的金属连接设备，其原理是利用电流和压力将两个金属件通
过高温瞬间熔合在一起。
钎焊机的工作原理可以分为电流产生、热能转移和金属连接三个方面来进行解析。
首先，钎焊机通过电流产生热能。
当电流通过导体时，会产生热量，这是由于
电流在导体内部产生的电阻热效应。
钎焊机利用电流产生的热能来加热金属件，使其达到熔化温度。
在钎焊机中，电流通过导体产生的热能是实现金属连接的基础。
其次，钎焊机通过热能转移实现金属连接。
在钎焊机工作时，通过电流产生的
热能会被传递到金属件表面，导致金属件局部达到熔化温度。
在这个过程中，热能的传递是非常关键的，它需要在瞬间完成，以确保金属件能够在短时间内达到熔化温度。
钎焊机通过热能转移实现金属件的熔化和连接，确保连接的牢固性和稳定性。
最后，钎焊机通过压力实现金属连接。
在金属件达到熔化温度后，钎焊机通过
施加压力使两个金属件紧密接触，从而实现金属连接。
这一步是非常重要的，因为压力可以确保金属件在冷却后形成牢固的连接，同时还可以排除氧化物和其他杂质，提高连接的质量和可靠性。
综上所述，钎焊机的工作原理是通过电流产生热能，然后通过热能转移实现金
属件的熔化，最后通过压力实现金属连接。
这种原理简单而有效，是目前广泛应用于金属加工和制造领域的一种重要连接技术。
通过对钎焊机原理的深入理解，可以更好地掌握其工作原理，提高钎焊技术水平，推动金属加工和制造技术的发展。
钎焊机工作原理
钎焊机工作原理
钎焊机是一种常用的金属连接工具，其工作原理是利用电流加热钎焊材料，使其熔化并与工件表面融合，从而实现金属连接。
下面将详细介绍钎焊机的工作原理。
1.电源系统
钎焊机的电源系统是其工作的基础，通常采用交流或直流电源，其电压和频率可以根据需要进行调整。
电源系统中还包括变压器、整流器、电容器等元件，用于将电能转换为适合钎焊工作的电流和电压。
2.钎焊材料
钎焊材料是钎焊过程中关键的材料，通常由铜、银、镍、锌等金属制成。
在钎焊过程中，钎焊材料会受到电流的加热，熔化并流动到工件表面，与工件表面金属融合形成连接。
3.接头准备
在钎焊之前，需要对接头进行准备，包括去除油污、锈蚀等杂质，以确保钎焊材料可以与工件表面充分融合。
接头的准备工作对钎焊过程的成败有着重要的影响。
4.电流加热
在钎焊过程中，电流通过钎焊材料和工件表面形成回路，使钎焊材料受到加热，熔化并流动到工件表面形成连接。
钎焊机通过调整电流大小和加热时间，可以控制钎焊过程中的加热效果，从而实现不同材料和工件的连接。
5.冷却
钎焊过程中，钎焊材料和工件表面受到加热，需要进行冷却以确保连接的质量。
钎焊机通常配备冷却系统，可以通过水冷或风冷等方式，将钎焊过程中产生的热量迅速散发，使钎焊材料和工件表面迅速冷却。
钎焊机工作原理是通过电流加热钎焊材料和工件表面，使其熔化并融合形成连接。
钎焊机的工作需要电源系统、钎焊材料、接头准备、电流加热和冷却等多个环节协同作用。
了解钎焊机的工作原理对于使用和维护钎焊机有着重要的意义。
钎焊的基本原理和应用范围
钎焊的基本原理和应用范围一、钎焊的基本原理钎焊是一种热连接技术，利用钎料在工件接合部位产生连接。
其基本原理如下：1.选择合适的钎料：钎料通常是一种具有低熔点的金属合金，与要连接的工件材料不同。
钎料的成分要根据工件材料的性质和要求进行选择，以确保连接的强度和耐用性。
2.加热工件：钎焊过程需要对被连接的工件加热至钎料的熔点以上，使钎料可以熔化并渗入工件的接合部位。
3.填充钎料：一旦工件被加热至适当温度，钎料就会被放置在接合部位。
在加热过程中，钎料会熔化并与工件接触，填充接合部位。
4.冷却和固化：一旦钎料填充了接合部位，它会逐渐冷却并固化。
在这个过程中，钎料与工件形成牢固的连接。
二、钎焊的应用范围钎焊广泛应用于不同领域的制造和维修工艺中，其应用范围主要包括以下几个方面：1.金属制造业：钎焊在金属制造业中被广泛应用，如航空航天、汽车、船舶、石油化工等行业。
它用于制造和修理各种金属制品，如管道、容器、发动机零件等。
2.电子行业：钎焊在电子行业中用于连接电子元件、电路板和导线等。
它可以达到高精度和高强度的连接效果，适用于微观尺寸的器件。
3.珠宝制造业：钎焊在珠宝制造业中用于连接和修复各种贵金属制品，如金、银、钻石等。
它不会对珠宝材料产生损害，并可以实现细微的连接。
4.管道安装和修复：钎焊用于管道安装和修复，特别是在需要高强度连接的场合。
它可以用于连接各种材料的管道，如铜、不锈钢、铁等。
5.艺术品制作：钎焊也被广泛用于制作各种艺术品，如雕塑、装饰品等。
它可以实现各种形状和结构的连接，提供创作的灵活性和多样性。
三、钎焊的优点和局限性钎焊作为一种连接技术，具有以下优点：•高强度连接：钎焊可以实现高强度的连接，连接点通常比工件本身更强。
•适用于多种材料：钎焊可以用于连接不同种类的材料，包括金属、陶瓷、玻璃等。
这使得钎焊成为一种多功能的连接技术。
•无需对工件进行特殊处理：钎焊可以在工件表面不适合其他连接技术的情况下使用，不需要额外的处理步骤。
钎焊培训资料
钎焊培训资料一、引言钎焊是一种常见的金属连接技术，通过使用熔化的填充材料连接金属工件。
它广泛应用于建筑、航空航天、汽车制造等领域。
本文旨在提供钎焊培训资料，帮助读者了解钎焊的基本原理、步骤和技巧。
二、钎焊的原理钎焊是通过加热金属工件，在填充材料的作用下，在接合点形成液体，通过表面张力将填充材料引入接合缝隙，然后冷却固化，从而实现金属工件的连接。
钎焊的主要原理包括：1. 温度控制：钎焊需要将金属工件加热至适当温度，以使填充材料熔化，并在接合点形成液体。
温度的控制是钎焊成功的关键。
2. 表面处理：在钎焊前，金属工件的表面需要进行适当的处理，以去除氧化物、油脂和杂质，确保良好的焊接接触。
3. 填充材料选择：填充材料的选择应根据金属工件的材质和要求，以及所需的强度和耐腐蚀性来确定。
填充材料通常是低熔点的金属或合金。
三、钎焊步骤钎焊的步骤通常包括以下几个环节：1. 准备工作：包括清洁金属表面、选择合适的填充材料、准备所需的工具和设备等。
2. 加热金属工件：通过火焰、电弧或电磁感应等方式将金属工件加热至适当温度，以使填充材料熔化。
3. 填充材料的施加：将熔化的填充材料施加到接合点，通过表面张力自动填充接合缝隙。
4. 焊接位置的控制：通过调整焊接位置和角度，确保填充材料均匀地分布在接合点上，形成牢固的连接。
5. 冷却和固化：待填充材料充分流动并填充接合缝隙后，冷却金属工件，使填充材料固化并与金属工件牢固连接。
四、钎焊的技巧要获得高质量的钎焊连接，需要掌握以下技巧：1. 温度控制：根据金属的类型和要求，选择适当的加热方式和温度，避免过热或过冷。
2. 填充材料的选择：根据金属的性质和要求，选择合适的填充材料，确保其与金属工件相容性良好。
3. 接触面的处理：确保金属表面清洁，无油脂、氧化物和杂质，以保证良好的焊接接触。
4. 施焊位置的控制：控制填充材料的施焊位置和角度，保持稳定的焊接速度和压力。
5. 冷却和固化：在钎焊后适当冷却金属工件，避免过快或过慢的冷却，以确保填充材料的牢固连接。
钎焊的原理特点应用实例
钎焊的原理特点应用实例1. 钎焊的原理钎焊是一种用于连接金属的焊接方法，利用高温熔化的焊剂填充到接头处，形成永久性的连接。
其原理主要包括以下几点：•熔化焊剂：使用钎料作为焊剂，钎料在高温条件下熔化并填充在接头处，与基材两侧形成联合。
•表面张力：钎焊时，焊剂具有较低的表面张力，能够渗透到接头的毛细孔中，形成可靠的连接。
•表面润湿性：钎料具有良好的表面润湿性，能够在接头表面形成均匀的润湿层，提高钎焊连接的强度。
•扩散效应：钎焊时，钎料中的成分能够扩散到基材中，形成固溶体和互溶体，使接头连接更加牢固。
2. 钎焊的特点钎焊作为一种常见的金属连接方法，具有以下几个特点：•适用范围广：钎焊适用于各种金属材料的连接，包括铁、钢、铜、铝等。
•无需熔化基材：相比于其他焊接方法，钎焊的温度较低，不需要熔化基材，有效避免了热影响区的问题。
•连接强度高：钎焊连接的强度通常较高，能够承受一定的力矩和拉力。
•连接密封性好：由于钎料能够渗透到接头的毛细孔中，钎焊连接具有较好的密封性能。
•焊接变形小：钎焊过程中，基材的变形较小，不易产生变形。
3. 钎焊的应用实例3.1 金属管道的连接钎焊广泛应用于金属管道的连接，特别是对于带有螺纹接头的管道。
通过钎焊可以实现管道的牢固连接，并能够保证连接处的密封性，防止泄漏。
3.2 电子器件的连接钎焊在电子器件制造中也有重要的应用。
例如，在集成电路的制造中，钎焊可以用于连接芯片和导线，实现电路的连通性。
3.3 珠宝首饰的制作钎焊在珠宝首饰的制作中起到关键作用。
通过钎焊可以将不同材质的珠宝零件连接在一起，形成精美的珠宝作品。
3.4 机械设备的维修钎焊在机械设备的修复和维护过程中也得到了广泛应用。
通过钎焊可以修复和连接损坏的金属部件，延长设备的使用寿命。
3.5 管道修复钎焊还常用于管道的修复工作。
通过钎焊可以修复管道中的裂缝或破损，保证管道的正常运行。
结论钎焊作为一种常用的金属连接方式，具有广泛的应用领域和许多优点。
钎焊连接原理
（2）对于合金而言
由于合金中有利于降低表面能的组元以及亲表面气氛
的组元即使在固体态下，也不停向表面扩散，则会形成复 杂的表面膜。 由于这些扩散，是的合金的某些组元和表面膜形成纵 深的结合，合金表面膜与基底金属的结合往往要牢固得多。
由于合金成分是多元的，表面膜也可能还是多元的，他们
表面的氧化膜也可能是由几种氧化物组成，这些都将增加 了去除难度。
（6）钎焊可以容易解决不少异种金属、金属 于非金属材料的连接，如铝-不锈钢、钛-不锈钢、 金属-陶瓷、金属-复合材料等连接； （7）鉴于钎焊对热源要求较低，工艺过程较 为简单，故极易实现生产过程的自动化，保证了 焊件有更高的可靠性； （8）钎焊设备简单，生产投资费用少； 为此，钎焊工艺技术在材料连接的工程实际中 得到了越来越广泛的应用。
解、反应、剥落、松动或被流动的钎料推开等多种过程。
（4）钎剂去除表面膜的机制
在较高温度下钎焊铜合金或铁合金时，选用钎剂的 主要成分是B2O3，又称硼酸酐。熔融态的硼酸酐对过渡 金属的氧化物有很大的溶解度。例如在钎焊铜及其合金时， 表面膜与硼酸配或硼砂产生下列反应：
CuO + 2uO + B2O3 = Cu(BO2)2 CuO + Na2B4O7 = Cu(BO2)2 +Na2B2O4
（2）钎焊温度——利于润湿。太高，易使钎料流散、 溶蚀或晶粒粗大。
（3）表面氧化物——妨碍润湿。 （4）母材表面状态——粗些好。 （5）钎剂——适当的钎剂有良好作用。
在实际填缝过程中，液态钎料与固态金属母材间存 在着溶解、扩散作用，致使液态钎料的成分、密度、粘度 和熔点都发生变化。 液态钎料填缝速度是不均匀的，钎料填缝前沿不整 齐、流动路线紊乱将会直接影响钎焊接头质量，形成钎缝 不致密，产生夹气、夹渣等缺陷。这些变化都将影响钎料 的润湿和填缝作用。
钎焊的原理特点应用
钎焊的原理特点应用1. 钎焊的原理钎焊是一种通过加热填充金属材料的方式，将两个或多个金属工件连接在一起的焊接方法。
它的原理是利用熔点较低的填充金属（钎料）将工件连接起来，而不是直接将工件的材料熔化。
钎焊广泛应用于机械、电子、航空航天等领域，具有以下特点和优势。
2. 钎焊的特点•材料的保护性好：钎焊在连接工件时，填充金属会在工件表面形成一层保护膜，防止金属氧化和腐蚀。
•连接强度高：钎焊后的连接点强度通常比焊接强度高，尤其适用于连接金属种类不同的工件。
•无需溶解工件材料：与焊接不同，钎焊无需溶解工件材料，避免了对工件性能的影响。
•半自动化生产：钎焊设备相对简单，可以实现半自动化生产，提高生产效率。
•不受工件尺寸限制：由于填充金属的加热方式和连接方式的特殊性，钎焊不受工件尺寸限制，适用于小型到大型工件的连接。
3. 钎焊的应用3.1 机械制造钎焊在机械制造领域有广泛的应用。
钎焊可以用于连接机械零件、修复损坏的工件、制造特殊形状的工件等。
其应用领域包括汽车制造、船舶制造、航空航天、机械制造等行业。
3.2 电子制造在电子制造行业中，钎焊被广泛用于制作电子元器件的连接。
例如，钎焊可用于连接电子元件和电路板，实现电子元器件的互连和组装。
3.3 铁路交通钎焊在铁路交通领域的应用十分重要。
钎焊被运用于制造和维修铁路轨道、连接铁路钢轨等。
由于钎焊连接强度高、保护性好，可以确保铁路运输的安全和稳定性。
3.4 黄金首饰制作钎焊在黄金首饰制作中扮演着重要的角色。
在制作黄金首饰时，由于黄金的珍贵性，采用钎焊技术可以在连接时尽量减少黄金的消耗，并保持首饰的完整性。
4. 钎焊工艺流程•清洁工件表面，去除污垢、氧化物等。
•使用火焰、电弧或感应加热等方式加热钎焊区域。
•将熔化状态的钎料涂敷在需要连接的工件表面。
•加热过程中，填充金属快速流动，填充焊缝并与工件表面相互混合。
•冷却后，焊缝固化，形成坚固的连接。
5. 结论钎焊作为一种焊接方法，具有材料保护性好、连接强度高、不受工件尺寸限制等特点。
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但是，钎焊也有它本身的缺点： 钎焊接头强度比较低、耐热能力比较差，由于母 材与钎料成分相差较大而引起的电化学腐蚀致使 耐蚀力较差及对装配要求比较高等。
Contents
§6.2 液态钎料与固态母材的润湿、铺展及填 缝
6.2.1 液态金属的填隙原理
液体金属能填充接头间隙，必须具备一定的条件， 此条件就是润湿作用和毛细作用。 （1）润湿作用（液态钎料的润湿性）
液体沿间隙“上升”的高度ｈ与间隙大小2r成反比——钎焊 接头设计、装配时应使间隙小！
液体沿间隙“上升”的速度与ｈ成反比——应保证足够的 钎焊温度和保温时间。
在实际生产中，绝大部分钎焊过程是毛细钎焊过程， 即钎焊时液态钎料不是单纯地沿固态母材表面铺展，而是 流入并填充接头间隙。间隙通常很小，类似毛细管。钎料 就是依靠毛细作用而在间隙内流动的。
（2）毛细作用（钎料的毛细填隙） 液体在两平行板间隙中，其液面高度会相对于板 外液面自动上升或下降的现象。
θ——润湿角 h ——液面上升的高度
当θ＜90°、 h＞0，液体沿间隙上 升——润湿（酒精温度计）。
当θ＞90°、 h＜0，液体沿间隙下 降——不润湿（水银温度计）。 钎焊时，只有在液态钎料能充分润 湿母材的条件下（液面“上升”），钎 料才能填满钎缝。
第六章 钎焊连接原理
6.1 钎焊连接的基本特征 6.2 液态钎料与固态母材的润湿、铺展及填缝 6.3 金属表面氧化膜的去除机制及钎剂的作用 6.4 液体钎料与固体母材的相互作用 6.5 钎缝的金相组织 6.6 钎料、钎剂及其选用 6.7 钎焊方法与工艺及接头质量控制
§6.1 钎焊连接的原理及基本特征
（3）表面氧化物——妨碍润湿。
（4）母材表面状态——粗些好。
（5）钎剂——适当的钎剂有良好作用。
在实际填缝过程中，液态钎料与固态金属母材间存 在着溶解、扩散作用，致使液态钎料的成分、密度、粘度 和熔点都发生变化。
液态钎料填缝速度是不均匀的，钎料填缝前沿不整 齐、流动路线紊乱将会直接影响钎焊接头质量，形成钎缝 不致密，产生夹气、夹渣等缺陷。这些变化都将影响钎料 的润湿和填缝作用。
以上结果也是指在液体与固体没有互相作用条件下得 到的。
6.2.2 影响钎料润湿作用的因素：
（1）钎料和母材成分——如二者在液态和固态下均溶解或形成化合物，则润湿较好。
可通过第三者的作用来改善润湿作用。
（2）钎焊温度——利于润湿。太高，易使钎料流散、 溶蚀或晶粒粗大。
6.1.1 钎焊（Braze Welding）
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。 钎焊是一种古老的焊接方法。
6.1.2钎焊原理
6.1.2钎焊原理
钎焊是利用液态钎料在母材表面润湿、铺展与母 材相互溶解和扩散以及在母材间隙中润湿、毛细 流动、填缝与母材相互溶解和扩散而实现零件间 的连接的。
6.1.3 钎焊的分类
工程中通常将钎焊按温度分为两类：
（1）硬钎焊
液相温度在4500C以上的钎焊材料用于钎焊 时称为硬钎焊；
（2）软钎焊
4500C以下的钎焊材料用于钎焊时称为软钎 焊。 某些国家将钎焊温度超过900℃而又不使用钎 剂的钎焊方法（如真空钎焊、气体保护钎焊） 称作高温钎焊。
表面膜的结构决定了膜的致密程度，通常，结晶度 低或者无定形结构的表面摸具有较大的致密度，例如铝表 面的γ-Al2O3，铁表面的Fe3O4都具有低的结晶度和高的 致密度，他们能够保护金属被进一步氧化。
6.1.4 钎焊的特点
（1）钎焊的温度是比较低的（一般远低于母材的 熔点）；
（2）与熔焊相比，钎焊时只有钎料熔化而母材保 持固态；
（3）对母材的物理化学性能没有明显的不利影响；
（4）可对钎件整体均匀加热，引起的应力和变形 小，容易保证焊件的尺寸精度；
（5）由于存在焊件整体加热的可能性，这对微型 机密、形状复杂、开敞性差的焊件结构特别适宜， 甚至可以一次性完成多缝多零件的连接；
（6）钎焊可以容易解决不少异种金属、金属 于非金属材料的连接，如铝-不锈钢、钛-不锈钢、 金属-陶瓷、金属-复合材料等连接；
（7）鉴于钎焊对热源要求较低，工艺过程较 为简单，故极易实现生产过程的自动化，保证了 焊件有更高的可靠性；
（8）钎焊设备简单，生产投资费用少；
为此，钎焊工艺技术在材料连接的工程实际中 得到了越来越广泛的应用。
6.2.3 影响钎料毛细填缝的因素:
钎料和母材成分、钎焊温度、母材表面氧化物、母材 表面粗糙度、钎剂、间隙、钎料与母材的相互作用。
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§6.3 金属表面氧化膜的去除机制及钎剂的作用
6.3.1 金属表面氧化膜的去除机制
在有氧化膜的金属表面上，液态钎料难与金属发生润湿。因此，分析金 属表面氧化膜的形成并予以去除是钎焊必不可少的工艺过程。 （1）对于纯金属而言 该金属与周围气氛所产的结合产物（膜）的稳定性取决于膜的结构和 存在条件。例如亲氧的金属铝、铍、镁等，它们的表面膜主要是氧化 物。 另一些金属如铜、铁等他们除与氧结合外还与CO2有相当的亲和力， 表面层中常发现有碱式碳酸盐存在。 两性金属如锡。锌等表面通常存在Sn(OH)2或Zn(OH)2等。
当cosθ为正值时，即0°＜θ＜90°，这时液体能润湿固体； 当cosθ为负值时，即90°＜θ＜180°，这时可认为液体不
能润湿固体。 θ=0表示液体完全润湿固体；θ=180°表示完全不润湿。
钎焊时，钎料的润湿角应小于20°。
上述液体与固体相互润湿的前提是他们之间无化学 反 应发生。液体钎料对固态金属的润湿程度可由润湿角 θ 、铺展面积S及润湿系数W来表示：W=Scosθ。
润湿——液态物体与固态物体接触后相互沾附的现 象。 可分为浸渍润湿、附着润湿和铺展润湿。
当液体处于自由状态，其将力图保持球形！
当液体与固体接触，如果内聚力＞附着力，液体 就不能沾附在固体表面——不润湿！
当液体的附着力大于其内聚力时，液体就能粘附 在固体表面——发生润湿作用。
衡量液体对母材润湿能力的大小，可用液相 与固相接触时的接触夹角θ的大小来表示。