钎料的选择
钎料
3）耐热性比锡钎钎料好，工作温度不超过150 ℃； 4）焊接的铜和黄铜在潮湿的环境中耐腐蚀性较差；必须 涂敷防潮涂料保护； 5）铅基钎料的成分和性能；
三、常见钎料介绍-镉基钎料
镉基钎料是软钎料中耐热性最好的一种,工作温度可达250℃。 1）国产镉基钎料的成分和性能。 2）Ag的加入能使镉合金的熔点迅速上升，Ag 的含量尽量控制 在5%以内。 3）HL503抗拉强度和延伸率与温度的关系，见图5所示。 4）加如锌可以减轻钎料在 熔化状态下的氧化和降低 熔点。 5）镉基钎料钎焊铜时，加 热温度过高或时间过长， 钎缝界面上将生成脆性铜 镉化合物，降低接头性能。 图5 HL503抗拉强度和延伸率与 温度的关系
车辆工程系
材料教研室：陈银银
钎料
一、对钎料的基本要求 二、钎料的分类和编号 三、常见钎料介绍 四、钎料的选择
一、对钎料的基本要求
钎焊时，焊件是依靠熔化的钎料凝固后连接起来 的，因此，钎焊接头的质量在很大程度上取决于钎料。 为了满足工艺要求和获得高质量的钎焊接头，钎料应 满足以下五点基本要求： 1、钎料应具有合适的熔点。它的熔点至少应比母材的 熔点低几十度。二者熔点过于接近，会使钎焊过程不 易控制，甚至导致母材晶粒长大，过烧，以及局部熔 化。 2、钎料应具有良好的润湿性，能充分的填满钎缝间隙。
二、钎料的分类和编号
1、钎料的分类 1）钎料一般按熔点的高低分为两类： 软钎料(熔点小于450度)；硬钎料(熔点高于450度); 注：450度分界线是人为划定的，所以易熔与难熔，软和硬都 是相对的。 2）根据钎料的主要元素把软钎料和硬钎料可以分为各种基的 材料。 如软钎料又可以分为 铋基、铟基、锡基、铅基、 镉基、锌基等类钎料；硬 钎料又可分为铝基、银基、 铜基、锰基、镍基等类钎 料。各种钎料的熔点见右 图1：各种钎料的熔点范围 图。
钎焊知识
二、钎焊方法及分类
烙铁钎焊 波峰钎焊
A：钎焊位于金属氧化物表面 D：液态钎料与熔化钎剂相交处 B：烙铁钎焊钎剂能去除氧化膜 E：锌与母材在表面发生合金化反应 C：与熔化金属相连的光滑金属表面 F：钎料硬化
电阻钎焊 （直接加热法、间接加热法）
间接加热法：
依靠被通电加热工件的热传导来实现（石墨 块加热）。这种方法加热比较慢，适用于热物理 性能差别大，厚度差别大的工件钎焊。
4）GB/T6208——1995介绍
① 钎料型号由两部分组，两部分之间用隔线“—”分开。 ② 第一部分用一个大写英文字母表示钎料的类型。 软 钎料“S” ，硬钎料“B”。 电子工业部用“E”表示软 钎料并标在第二部分之后。
① 第二部分有主要合金组分的化学元素符号组成。 ●化学元素符号按其质量百分数（％）顺序排列。如质 量百分数相同时，按其原子序数顺序排列。 ●软钎料—— 每个化学符号后都要标出质量百分数（％）。 硬钎料—— 仅第一个化学符号后标出质量百分数（％）。 质量百分数取整数，其误差±1％。 ●质量百分数小于1％的元素在型号中不必标出。如果钎 料的关键组分元素时；软钎料仅标出其化学元素，硬 钎料其化学元素用括号括起来。 ② 在每个型号中最多只能标出六个化学元素符号。
2. 钎料的分类
软钎料：铋基、铟基、锡基、镉基、锌基、铅基等。 硬钎料：铝基、银基、铜基、锰基、镍基、金基、 钯基、镁基、钼基、钛基等。
常用钎料熔点范围
Zn-Al钎料 镍基钎料 钯基钎料 金基钎料 铜基钎料 黄铜钎料 铜磷钎料 银基钎料 铝基钎料
熔化温度／℃
Cd-Zn钎料 Pb-Ag钎料 Sn-Zn钎料 Sn-Ag钎料 Sn-Pb钎料 Bi基钎料 In基钎料
熔化温度／℃
硬钎料的熔化温度范围
钎焊材料的选择方法
钎焊材料的选择方法钎焊是一种常见的连接金属材料的方法，选择合适的钎焊材料对于保证焊接质量至关重要。
本文将介绍钎焊材料的选择方法，帮助读者了解如何根据不同焊接需求选择合适的钎焊材料。
钎焊材料的选择应考虑到被焊接材料的种类和性质。
被焊接材料可以是相同或不同种类的金属，如钢、铝、铜等。
不同的金属具有不同的熔点和热膨胀系数，因此需要选择熔点适中且与被焊接材料相容性好的钎焊材料。
例如，对于钢材的钎焊，常使用铜基钎料，因为铜的熔点适中且与钢材相容性好。
钎焊材料的选择还应考虑到焊接后的使用环境和要求。
不同的使用环境对钎焊接头的要求也不同，如高温环境、腐蚀环境等。
在选择钎焊材料时，要根据使用环境的要求选择具有相应性能的钎焊材料。
例如，在高温环境下，需要选择具有高温抗氧化性能的钎焊材料，如镍基钎料。
钎焊材料的选择还应考虑到焊接结构的特点和要求。
不同的焊接结构对钎焊材料的要求也不同，如焊缝的强度、密封性等。
在选择钎焊材料时，要根据焊接结构的特点和要求选择具有相应性能的钎焊材料。
例如，对于需要高强度焊缝的结构，应选择具有高强度的钎焊材料。
钎焊材料的选择还应考虑到焊接工艺和设备的要求。
不同的焊接工艺和设备对钎焊材料的要求也不同，如手工钎焊、自动钎焊等。
在选择钎焊材料时，要根据具体的焊接工艺和设备要求选择合适的钎焊材料。
例如，在手工钎焊时，为了方便操作和保证焊接质量，可以选择具有良好流动性和润湿性的钎焊材料。
总结起来，选择合适的钎焊材料需要考虑被焊接材料的种类和性质、使用环境和要求、焊接结构的特点和要求、焊接工艺和设备的要求等多个因素。
只有综合考虑这些因素，才能选择出适合的钎焊材料，保证焊接质量和性能。
因此，在进行钎焊时，务必仔细选择合适的钎焊材料，以确保焊接质量和工件的使用寿命。
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。
哈工大_钎焊_杨建国 12.第02章 钎料(钎料的基本要求-Sn基钎料)
520
铝合金
钎料合金体系的相关技术数据及特点
元素 钎料 合金
AgCu AgCuZn Ag (960℃) AgCuZnZ d
Ag40％Cu16％ Zn17％Zd26％ 392
化学成分
Ag70%Cu26% Ag45%Cu30% Zn25%
熔点 /℃
730
可焊材料
钎焊缝特点 及应用领域
(1)钎缝导电性好 (2)钎缝强度和塑性好
– 强度不同应用选择软或硬钎料； – 低温接头要低Sn多防冷脆元素； – 高温接头要求高温强度好且防止氧化的钎料； – 电气零件 – 腐蚀问题 – 真空器件
§2.2 钎料的选择
与母材的匹配
– AgCu钎焊Cu、Ni、不锈钢（如何实现） – 金属间化合物 – 晶间渗入（BNi-1钎焊不锈钢和高温合金）
钎焊
————钎料
主讲：杨建国 先进焊接与连接国家重点实验室 哈尔滨工业大学
第二章 钎料
§2.1 对钎料的基本要求及分类 §2.2 钎料的选择
§2.1 对钎料的基本要求及分类
有合适的熔点：至少比母材低几十度
– 过于接近：不易控制过程、母材出现晶粒长
大-过烧-局部熔化
良好的润湿性 与母材之间较好的作用 稳定均匀的化学成分：避免偏析及易挥发 的元素 特殊的性能（力学、物理化学） 经济性
温 度 上 升
677
低碳钢，不锈钢 ，镍基合金，铜 及铜合金，难熔 金属等
(1)应用最广 (2)钎缝强度高 (3)钎焊韧性好 (1)熔点最低 (2)适合钎焊淬火合金钢 (3)分级钎焊的最后一级 钎焊 (4)Cd是有害元素，钎焊 时挥发的Cd蒸气有害 钎缝脆性大 (1)自钎剂钎料合金 (2)钎缝脆性大 钎焊缝承受的工作温度 高
钎焊料选择
一、钎焊料波峰焊接中所用钎料几乎都是锡-铅二元合金，电子工业组装工艺中，广泛采用锡-铅二元合金作钎料的主要原因是：●熔化温度范围窄，且适用于工程应用范围需要；●润湿性和机械物理性尚可；●经济性好。
1、锡、铅的物理化学特性a、元素锡：锡为银白色有光泽的金属，耐氧化性能好，暴露在空气中时仍保持其光泽。
延伸性好，晶粒结构比较粗糙。
锡是一种质软的低溶点金属，相变点为13.2℃，低于这个温度时变成粉末状的灰色锡（α锡），灰色锡具有金刚石型晶格金相结构。
当温度高于13.2℃时变成白色锡（β锡），呈空心立方晶格，富有延展性。
α锡的原子能够加速未转变材料中α锡的形成过程。
锡在大气中耐腐蚀性好，不失金属光泽；但不能抗氯、碘、苛性钠、苛性钾等物质的腐蚀。
b、元素铅：铅是一种蓝色金属，其新暴露表面具有光亮的金属光泽。
通常在空气中该表面很快变质，呈暗灰色。
该氧化膜附着力非常强，保护其层金属免受环境的进一步侵蚀，它使铅具有耐多种化学和环境腐蚀的独特性能。
铅是一种质软金属，具有面心立方晶格，很容易加工成形。
铅是一种对人体有害的有毒金属，接触时要特别注意。
2、锡-铅合金熔点温度在选用钎料的许多考虑因素中，钎料融点温度是首先要考虑的。
由于在等于或稍高于熔点的温度下，钎料仍呈粘带状态，极不易流动，在一定程度限制了润湿特性。
因此较理想的的钎焊温度应大约高于钎料熔点温度（15.5~71）℃之间为宜。
该温度范围适用于大多数钎料合金。
对锡-铅合金这种特定场合，钎料合金的熔点和钎接温度之差取40℃左右为宜。
值得注意的是，推荐的波峰焊接温度并不等于钎料槽中的温度。
在波峰焊接过程中，焊点实际达到的温度是介于钎料槽温度和被焊工件之间的某一温度。
波峰焊接工艺中通常都是采用成份为Sn63/Pb37的共晶组分，该组分的熔点为183℃，那么，较优的钎接温度应为223℃（183℃+40℃）。
而对应此状态，钎料槽的温度通常应选择到250℃左右才行。
其目的是为了保证钎料的良好的流动性，并考虑到被润湿表面的所有热损耗，这也是为了缩短钎接时间和增强助焊剂活性所要求的。
钎焊第二章钎料
3，按钎焊工艺性能分： 自钎性钎料，真空钎料，复合钎料。
二，钎料的编号
由于历史的原因钎料的编号方法很多主要有： 1，1995年国家规定的钎焊牌号的表示方法。牌号的第一部分为 钎料代号，S表示软钎料，B表示硬钎料；第二部分是表示钎料 的主要组元一组化学元素符号，第一个为基础组元，用数字表 示其质量分数于其后。其余组元按含量多少排列，不标含量。 当需要标记其他内容时，以“-”与第二部分隔开标记于后。
SnAgBi：熔点较低，200~210℃，可靠性良好，可焊性目前最
好
SnZnBi：熔点最接近于SnPb 共晶，但由于含有Zn，存在保存期 限段，氧化，潜在腐蚀性等问题，实用性较差，不推荐使用。
2，硬钎料
由于硬钎料熔点较高，相对强度较高，可以用于焊接受力的构 件
主要有铝基，银基，铜基，锰基等钎料 Al基钎料：用于钎焊铝及铝合金 Ag基钎料：综合性能良好。可以钎焊各种金属，是应用最广的 硬钎料
例如：B—Ag72Cu——V
B表示硬钎料 主要组元为Ag，含量
为72%，还有Cu还有一种冶金工业部的钎料编号方法：第一部分用“H1”表 示钎料，次用两个化学元素符号表示主要组元，最后用一组数 字表示除第一个化学元素组元外主要合金元素的含量。例如： H1SnPb10表示锡铅钎料，铅的含量为10%；H1AlCu26-4,表示铝
第二章
钎料
PPT制作：鲍亮亮
几种常用钎料
本章主要内容：
1，对钎料的主要要求
2，钎料的分类与编号 3，各种类型钎料的简要介绍 4，钎料的选择
2-1 对钎料的基本要求
高频铜钎焊工艺
高频铜钎焊工艺一、准备母材在开始高频铜钎焊工艺前，应首先准备好所需的母材。
母材的表面应干净、无油污、氧化物和残留物。
对于铜材，需确保其纯度符合工艺要求，避免杂质对焊接过程造成不良影响。
二、选择钎料钎料的选取对高频铜钎焊的质量至关重要。
应依据母材的种类、性能以及焊接工艺的要求来选择合适的钎料。
对于铜材，常用的钎料包括铜磷钎料、铜锌钎料等。
选择时应确保钎料与母材具有良好的润湿性，以保证焊接质量。
三、设定焊接温度焊接温度是高频铜钎焊工艺中的关键参数。
温度过高可能导致母材和钎料的过度熔化，而温度过低则可能使钎料无法充分熔化。
因此，应根据所选钎料和母材的特性，以及工艺要求，精确设定焊接温度。
四、控制焊接时间焊接时间也是影响高频铜钎焊质量的重要因素。
时间过短可能导致钎料未能充分熔化或润湿母材，而时间过长则可能使母材过热，导致其机械性能下降。
因此，应合理控制焊接时间，确保钎料充分熔化并良好润湿母材。
五、施加压力在高频铜钎焊过程中，施加适当的压力有助于促进钎料与母材之间的接触，提高润湿效果。
压力的大小应根据母材的厚度、钎料的特性以及焊接设备的能力来设定。
六、冷却与清洁焊接完成后，应进行适当的冷却和清洁工作。
冷却有助于使焊缝处的钎料凝固，提高焊缝的机械强度。
清洁则是为了去除残留在焊缝及其周围的可疑杂质，确保焊缝的质量和美观度。
七、检测与修整完成冷却和清洁后，应对焊缝进行检测。
检查焊缝的外观、连续性和强度等是否符合工艺要求。
对于不符合要求的焊缝，应根据实际情况进行修整。
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钎料的选择
由于钎料的性能在很大程度上既影响钎焊的工艺性能又决定了钎焊的接头性能，所以在品种繁多的钎料种类中，它的选择应从接头使用要求，钎料和母材的相互匹配，钎焊加热工艺以及经济成本等角度进行综合考虑来确定。
从接头使用要求出发，对钎焊接头强度要求不高的，可以用软钎料钎焊，对钎焊接头强度要求比较高的，则应选用硬钎料钎焊。
对在低温下工作的软钎料钎焊的接头，应使用含锡量低，或添加有防止发生冷脆性元素(如锑)的钎料。
对高温下工作的接头，应选用高温强度和抗氧
化性好的钎料，如镍基钎料。
由于钎料与母材的成分差别往往很大，容易产生电化学腐蚀。
对接头有耐蚀要求时，选用的钎料应保证钎焊接头的抗腐蚀性。
例如铝的软钎焊接头，应选用耐腐蚀性能比较好的锌基钎料，甚至干脆用铝基硬钎料直接钎焊。
又如一些专门的锡基钎料，如92Sn一SAg一1Sb一20u和84.5S。
一8Ag一7.SSb钎料，钎焊的接头抗腐蚀性比用锡铅钎料和铅基钎料都要好，在较高温度和湿度条件下工作的焊件，应选用前者。
又如用银钎料钎焊不锈钢时，采用不含镍的银钎料钎
焊的钎缝在潮湿空气或水中会产生缝隙腐蚀，而采用含镍的银基钎料，就不会发生这种现象。
在钎焊电气零件时，为了满足导电性的要求，应选用导电性好的钎料。
例如，选用含锡量或含银量高的锡铅钎料或银基钎料。
对于有一定特殊要求的接头，如真空密封接头，应选用真空级钎料。
这类钎料不但要求钎料成分的蒸气压要低，而且对易挥发的杂质也应控制得很严。
对于在核反应堆工作的部件，不应选用含硼的钎料钎焊。
钎料与母材的相互匹配是很重要的问题。
在匹配中首先是润湿性问题。
例如，锌基钎料对钢的润湿性很差，所以不能用锌基钎料钎焊钢oBA好2C。
银铜共晶钎料在铜和镍上的润湿性很好，而在不锈钢上的润湿性很差，因此用BAg72C。
钎料钎焊不锈钢时，应在不锈钢上预先涂覆镍，或选用其他钎料。
钎焊硬质合金时，采用含镍和(或)锰的银基钎料和铜基钎料能获得更好的润湿性。
在选择钎料时，又必须考虑钎料与母材的相互作用。
若钎料与母材相互作用可形成脆性金属间化合物时，会使金属变脆，就应尽量避免使用。
例如，钎焊钢和镍时不能选用铜磷钎料，因为铜磷钎料与钢或镍相互作用，在界面生成脆性磷化物，使接头变得很脆。
又如用福基钎料钎焊铜，很容易在界面生成脆性的铜福化合物，使接头的塑性大大降低。
用铜基钎料钎焊钦及其合金时，也因在界面处产生脆性化合物而不予推荐。
钎料与母材的另一类不利的互相作用，是可能产生晶间渗人或使母材过量溶解从而产生溶蚀，对于薄件的钎焊尤应注意。
例如用镍基钎料BNi一1钎焊不锈钢和高温合金时，由于钎料组元对母材的晶间渗人比较严重，母材的溶解也比较显著，因此，不适宜于钎焊薄件。
用黄铜钎料钎焊不锈钢时，由于母材容易产生自裂而尽量避免使用。
选择钎料时又必须考虑钎焊温度对母材性能的影响。
例如，钎焊奥氏体不锈钢时，为了避免晶粒长大，钎焊温度不宜超过1 100一1 150}C，钎料的熔点应低于此温度。
对于马氏体不锈钢，如2Cr13等，为了使母材发挥其优良的性能，钎焊温度应与其淬火温度相匹配，以便钎焊和淬火加热同时进行。
若如钎焊温度过高，母材有晶粒长大的危险，从而使其塑性下降，若钎焊温度过低，则母材强化不足，机械性能不高。
对于已调质处理的2Cr13的焊件，可选用BAg40CuZnCd钎料，使其钎焊温度低于700`}C，以免影响焊件的性能。
又如对于调质处理的被青铜，所选择的钎料不应高于它的退火温度。
对于冷作硬化铜材的钎焊，为了
防止母材焊后软化，宜选用钎焊温度不超过300℃的钎料钎焊。
对于异种材料的钎焊，应考虑不同材料的热膨胀系数的差别而引起的钎缝开裂等现象。
对于陶瓷或硬质合金刀具的钎焊，上述问题尤为突出。
作为减小应力的方法，除了在工艺上采取
相应的措施外，在选择钎料时应尽可能采用熔点低的钎料。
对于异种母材，应选用膨胀系数介于两者之间的钎料。
钎焊加热方法也影响钎料的选用。
如电阻钎焊希望采用电阻率大的钎料。
炉中钎焊时，因加热速度比较慢，不宜用含易挥发元素多的钎料，如黄铜和部分银铜锌钎料。
真空钎焊要选用不含高蒸气压元素的钎料，故含锉的银钎料只适宜于保护气氛中钎焊。
结晶间隔大的钎料，应采用快速加热的方法，以防止钎料在熔化过程中发生熔析。
含锰量高的钎料不能用火焰钎焊，以免发生飞溅和产生气孔等等。
从经济角度出发，在能保证钎焊接头质量的前提下，应选用价格便宜的钎料。
如制冷机中铜管的钎焊，使用银基钎料固然能获得良好的接头，但用铜磷银或铜磷锡钎料钎焊的接头也不亚于银基钎料钎焊的接头，但后者的价格要比前者便宜得多。
又如在选择锡铅钎料和银基钎料时，在满足工艺和使用性能要求下，尽可能选用含锡量低和含银量低的钎料。
总之，钎料的选用是一个综合问题，应从设计要求、母材性能、经济成本及现有的钎焊设备等方面进行考虑。