钎焊第五讲 钎剂
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钎焊
• 本钎剂有腐蚀性但易溶入水，焊后应用清水冲洗干净。 • 焊铝时一次焊接不成功不能重复施焊，应将焊口熔 化，将零件拿开并打磨干净，使焊口处露出铝层再焊。 • 本钎剂易吸潮，吸潮后影响铝的焊接效果，焊铝时 应尽量避免潮气等水份的混入，应保存在阴凉干燥处。 • 本钎剂含有易燃有机物，运输保管时应注意防火。 • 产品名称 产品型号特性 用途铝焊膏 FB313C 焊铝时 吸潮后失效含氯离子 铝与铝、铝与铜、铝与不锈钢、 铝与钢、钢与钢等 铜铝焊膏 FB316C 焊铝时吸潮后失 效不含氯离子 铝与铝、铝与铜、铝与不锈钢、铝与钢、 钢与钢等 不锈钢焊膏 FB318C 吸潮后不失效 铜与铜、 铜于不锈钢、铜与钢等
FB301S -2
750-1150
铝钎剂
• • • • • 使用范围：配合铝基钎料钎焊铝及铝合金。 物理状态：颗粒度≤150um，白色粉末。密度1.3-14 执行标准：JB/T6045-92《硬钎焊用钎剂》 主要成分：碱金属及碱土金属氯化物、氟化物、活性剂。 焊前准备：焊前应将零件表面的油污及氧化膜清除干净， 可采用在3％-5％的Na2CO3 和2%-4%的601洗涤剂的水 溶液中清洗，再用清水漂净。清洗后应在6-8小时内使用， 切忌用手摸或沾染污物。 • 焊接操作：钎焊时可预先将钎剂、钎料放置于被焊处．与 工件同时加热。手工火焰钎焊时，首先将焊丝加热后蘸上 钎剂．再加热工件到接近钎焊温度．然后手工送进蘸有钎 剂的焊丝到被焊接处。采取使用多孔焊嘴还原性火焰的外 焰均匀加热，避免直接加热钎剂和钎料等措施．防止母材 氧化．使焊接工作得以顺利进行，获得高质量的焊缝。
Cu54 Zn Rem.
Cu57 Mn2 Co2 Zn Rem. P7 Cu Rem. P5 Ag15 Cu Rem. P6 Ag5 Cu Rem. P7 Ag5 Cu Rem. P7 Ag2 Cu Rem. Ag25 Cu40 Zn Rem. Ag45 Cu30 Zn Rem. Ag45 Cu30 Zn Rem.
焊接技师培训教材(钎焊)
钎焊接头的装配固定
接头在钎焊过程中，特别是钎料开始流动时，必须 保持设计时的正确位置。装配时为保证要求的间隙 要用各种方法固定工件，如紧配合、点焊、铆焊及 夹具定位等。
套接长度
一般套接长度在5～15mm，（壁厚大于 0.6mm直径大于8mm的管件，其套接长度不 应小于8mm）。 套管长度过短，接头强度（主要指疲劳特性 和低温性能）不够，更重要的是易出现焊堵 现象。
3. 焊件表面清洁度 焊件表面氧化物及油污等杂质会阻碍钎料与焊 件的接触，使液态钎料聚成球状而很难铺展， 钎焊时必须保证焊件接头处表面清洁。 4. 焊件表面粗糙度 钎料在粗糙表面的润湿性比光滑面要好，这是 由于纵横交错的纹路对液态钎料起到特殊的毛 细作用。
钎料与焊件金属的相互作用
1. 钎焊金属向钎料的溶解 从宏观上看，钎焊过程中钎焊金属不熔化， 但是从微观上看，钎焊过程中，在液态钎料 和固态钎焊金属之间发生钎焊金属向钎料中 溶解和钎料向钎焊金属扩散的相互扩散反应， 钎焊金属在钎焊过程中向钎料的溶解，实为 钎焊金属表面的微区熔化
3. 熔化性能 钎剂的熔点应低于钎料的熔点，且二者相差不 能过大，这样才能保证钎剂在钎料熔化之前有效地 发挥作用，去除钎缝间隙和钎料表面的氧化膜，为 钎料的润湿铺展准备条件。 4.热稳定性能 钎剂在加热过程中应保持其成分和作用稳定不 变，不致于发生钎剂组分的分解、蒸发或碳化而丧 失其应有的作用。一般要求钎剂具有不小于100℃ 的热稳定温度范围。
钎剂的性能
在实际生产中，钎剂应满足哪些性能要求？ 1.去膜性能 通过物理化学作用，钎剂应足以溶解或破坏母材 和钎料表面的氧化膜。 2.润湿和保护性能 钎剂在钎焊温度范围内应该具有表面张力小、粘 度低和流动性好的特点，以利于钎剂和液态钎料在母 材表面的润湿和铺展；同时，钎剂及其作用产物的密 度应小于液态钎料的密度，这样钎剂才能均匀地呈薄 层覆盖在钎料和母材的表面，有效地隔绝空气，起到 保护作用。
钎焊工艺
3) 钎缝主要是靠液态钎料自动填满缝隙后凝固而成， 只要钎料、钎剂和钎焊方法选择得当，就可以多条 钎缝或大批量的焊件同时或连续进行钎焊，生产率 很高。钎焊过程很少受焊件结构的开敞性和可达性 的影响。 4) 由于钎焊反应只在母材数微米至数十微米以下界面 进行，一般不牵涉到母材深层的结构，因此特别有 利于异种金属之间，甚至金属与非金属之间、非金 属与非金属之间的连接，这是熔焊方法做不到的。 5) 钎缝的强度和耐热性都比母材金属低。为了弥补强 度不足，常采用增大搭接面积来解决问题。因而钎 焊接头较多地采用搭接接头使结构的重量增大，耗 材较多。
（二）钎焊前焊件的表面处理和装配 （1）焊件的表面处理 焊件钎焊前焊件的表面处理包括去油、除氧化 膜及焊件表面镀覆镀层。焊件表面镀覆镀层是为改善 钎料对某些基体材料表面的润湿性，为防止焊件材料 在钎焊过程中被严重氧化及钎料形成脆性化合物。
（2）钎焊接头的固定 设计钎焊接头时必须考虑使焊前零件的装配与定 位简便而又准确。 对于尺寸较大结构复杂的零件，一般采用专用夹 具来定位与夹紧。这时接头设计不受限制，而对夹具 则有较高的要求，如耐高温，抗氧化，具有足够的强 度和刚性等。
（2）搭接长度 搭接接头是钎焊常用接头，为了保证钎焊搭接 接头与母材具有相等的承载能力，理论上可按下式 计算搭接长度L
L
b
在生产实践中,搭接长度通常为钎焊金属厚度3 倍以上，但却较少超过15mm。因为搭接长度超过 15mm以上时，在钎焊操作时很难获得完美的钎缝。
（3）接头的装配间隙 钎焊是靠毛细作用使液态钎料填满间隙的，因 此必须正确选择接头的间隙。间隙的大小很大程度 上影响钎缝的致密性和接头强度。间隙太小，妨碍 钎料流入，造成钎缝内夹渣或未钎透；间隙过大， 破坏钎缝的毛细作用，钎料不能填满间隙。
钎剂ppt课件
(2)去膜剂：溶解钎焊金属和钎料的表面氧化膜，常 用碱金属和碱性金属的氟化物。 (3)活性剂：活化钎剂，以加速氧化物的溶解和改善 钎料在钎焊金属上的润湿，常用氯化锌、硼酐等。
软钎剂
无机软钎剂
无机软钎剂
无机软钎剂
无机软钎剂
常用无机软钎剂
有机软钎剂
有机软钎剂
有机软钎剂
有机软钎剂
• 松香一般以粉末或以酒精、松节油溶液的形式使用。 • 松香钎剂只能在300℃以下使用，超过此温度时将碳化而 失效。
硬钎剂
硬钎剂
硬钎剂
硼砂和硼酸作钎剂存在下列缺点
• 活性温度高，均在800℃以上，只能配合铜基钎 料使用 • 去氧化物的能力不强，不能去除铬、硅、铝、钛 等的氧化物。因此不能用来钎焊含这些元素多的 合金钢、不锈钢和高温合金。 • 残渣对金属的腐蚀作用虽然不大，但在接头表面 形成玻璃状硬壳，他它不溶于水，也难用机械方 法清楚干净。
钎剂
什么是钎剂?
钎剂是钎焊过程中用的
熔剂 对于大多数钎焊方法来说 : 钎剂是不可缺少的
去膜的必要性
钎剂
• 其目的是通过防止母材和钎料氧化，配合钎料促 进钎焊接头的形成。 • 通过清除工件表面氧化物，钎剂还起到减少表面 张力和促进钎料流动性的作用。 • 钎焊保护气体或真空条件也可视作一种特殊的钎 剂，保护气体或真空在工件周围提供了一个活性 或惰性的保护气氛，起到的也是钎剂作用。
可加水调制成膏,或加灼热的钎料插入粉状 钎剂中,或直接撒于接头处. 最长用的形式,直接刷涂在接头或钎料上
可将母材浸入悬浮液当中施加钎剂
钎剂清理
• 由有机酸及盐组成的钎剂，一般都溶于水，可采用热水洗 涤。由无机酸组成的软钎剂溶于水，因此可用热水洗涤。 含碱金属及碱土金属氯化物的钎剂（例如氯化锌），可用 2%盐酸溶液洗涤 • 硬钎焊用的硼砂和硼酸钎剂残渣基本上不溶于水，很难去 除，一般用喷砂去除。比较好的方法是将已钎焊的工件在 热态下放入水中，使钎剂残渣开裂而易于去除 .
焊接课件之模块五钎焊
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焊接方法与设备（钎焊）
• （2）硬钎剂
• 常用的硬钎剂有硼砂、硼酸（活性温 度高，均在800℃以上，只能配合铜基钎 料使用，去氧化物能力差，不能去除Cr、 Si、Al、Ti等的氧化物）、KBF4（氟硼 酸钾，熔点低，去氧化能力强，是熔点 低于750℃银基钎料的适宜钎剂）等。
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焊接方法与设备（钎焊）
3. 零件的装配和固定
• 经过表面准备处理的零件在实施钎焊 前必须先按图纸进行装配，可以用来固 定零件的方法很多。对于尺寸小，结构 简单的零件，可采用较简易的固定方法， 诸如依靠自重、紧配合、滚花、翻边、 扩口、旋压、模锻、收口、咬边、开槽 和弯边、夹紧、定位销、螺钉、铆接、 点焊等。对于结构复杂，生产量较大的 焊件，主要装配固定方法是使用夹具。
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硬钎焊
硬钎焊是指使用的钎料熔点高于450℃的钎焊。其主
要加热方式有：火焰加热、电阻加热、感应加热、炉内加
热、盐浴加热等。软钎焊的接头强度不高（＞500MPa）。
硬钎焊所用的钎剂主要有：硼砂、硼酸和氟化物等。 硬钎料主要用于钎焊受力大，工作温度较高的工件。
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焊接方法与设备（钎焊）
2.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
《钎焊方法及工艺》课件
钎焊的应用领域
总结词
了解钎焊的应用领域可以更好地理解其在工业生产中的重要性和价值。
详细描述
钎焊广泛应用于电子、通信、航空航天、汽车、家电等领域，如电子元件的连接、散热器的制造、飞机发动机的 制造等。通过选择合适的钎焊材料和工艺，可以实现高质量、高效率的焊接连接，提高产品的可靠性和性能。
01
钎焊材料
钎料种类及选择
软钎料
主要用于电子、仪表和家用电器等行业的钎焊，常用的软钎料有锡铅钎料、镉 基钎料、铋基钎料和铜基钎料等。选择软钎料时，需要考虑被连接材料的种类 、钎焊温度和工件的使用环境等因素。
硬钎料
主要用于制造受力较大的机械零件，如汽车和航空航天领域。常用的硬钎料有 铜基钎料、镍基钎料、钴基钎料和铁基钎料等。选择硬钎料时，需要考虑被连 接材料的强度、韧性和耐腐蚀性等因素。
清理残渣
使用工具清理掉残留在工件表面的多 余钎料和杂物。
检验质量
检查焊接接头的外观、致密性和强度 ，确保满足要求。
力学性能测试
对接头进行拉伸、弯曲等试验，以评 估其力学性能。
01
钎焊缺陷及防止措 施
常见的钎焊缺陷
气孔 夹渣 未熔合 裂纹
在钎焊过程中，熔融的液态金属中残存的气体未能完全逸出， 在焊缝中形成气孔。
钎焊技术的未来发展前景
总结词
随着科技的不断发展，钎焊技术的未来发展 前景广阔。
详细描述
未来，随着新材料、新工艺的不断涌现，钎 焊技术将在更广泛的领域得到应用。同时， 随着环保意识的提高，绿色钎焊技术也将成 为未来的发展趋势。此外，智能化、自动化 焊接技术的不断发展，也将为钎焊技术的未
来发展提供有力支持。
防止缺陷产生的措施
气孔
应确保焊接过程中熔池得到良好 的保护，避免空气进入熔池；同 时应清理干净母材或焊丝表面的
钎剂及其选用方法
钎剂及其选用方法钎剂是钎焊时使用的熔剂，它的作用是清除钎料和母材表面的氧化物，并保护焊件和液态钎料在钎焊过程中免于氧化，改善液态钎料对焊件的润湿性。
对于大多数钎焊方法，钎剂是不可缺少的。
一、对钎剂的基本要求(1)钎剂应具有足够的去除母材及钎料表面氧化物的能力。
(2)钎剂的熔点及最低活性温度应低于钎料的熔点。
(3)钎剂在钎焊温度下具有足够的润湿性。
(4)钎剂中各组分的气化(蒸发)温度应比钎焊温度高，以避免钎剂挥发而丧失作用。
(5)钎剂以及清除氧化物后的生成物，其密度均应尽量小，以利于浮在表面，不在钎缝中形成夹渣。
(6)钎剂及其残渣对钎料及母材的腐蚀性要小。
(7)钎剂的挥发物应当无毒性。
(8)钎焊后，残留钎剂及钎焊残渣应当容易清除。
二、软钎剂软钎剂是在450℃以下进行钎焊用的钎剂，分为以下两大类：(一)非腐蚀性软钎剂这种钎剂化学活性比较弱，对母材几乎无腐蚀作用。
松香、胺、有机卤化物等都属于非腐蚀性软钎剂。
松香是最常用的钎剂，一般以粉末或以酒精、松节油溶液的形式使用。
松香钎剂只能在300℃以下使用，超过此温度时将碳化而失效。
通常加入活性物质配成活性松香钎剂，以提高其去除氧化物的能力。
(二)腐蚀性软钎剂这种钎剂化学活性强，热稳定性好，可用于黑色金属及有色金属的钎焊，但是钎焊后的残留物必须彻底洗净。
常用的腐蚀性软钎剂见表7—13。
表7—13 常用的腐蚀性软钎剂牌号组分(质量分数)(％) 应用范围RJ 1 氯化锌40，水60钢、铜、黄铜和青铜RJ 3 氯化锌40，氯化铵5，水55钢、铜、黄铜和青铜RJ 5 氯化锌25，盐酸(密度1.198／cm3)25，水50不锈钢、碳素钢、铜合金RJ 8 氯化锌65，氯化钾14，氯化钠11，氯化铵10铜及铜合金三、硬钎剂硬钎剂是在450℃以上进行钎焊用的钎剂，常用的硬钎剂组分及用途见表7—14。
表7—14 常用的硬钎剂组分及用途牌号组分(质量分数)(％)钎焊温度(℃)用途YJ1 硼砂100 800～1150 用铜基钎料钎焊碳素钢、铜、铸铁、硬质合金等YJ2 硼砂25，硼酸75 850～1150YJ7 硼砂50，硼酸35，氟化钾15 650～850用银基钎料钎焊钢、铜合金、不锈钢和高温合金YJ8 硼砂50，硼酸10，氟化钾40 >800 用铜基钎料钎焊硬质合金QJ -101 QJ -10 2 硼酐30，氟硼酸钾70氟化钾42，硼酐35，氟硼酸钾23550~850650~850用银基钎料钎焊铜及铜合金、钢，不锈钢和高温合金201 硼酐77±1，脱水硼砂12±1，氟化钙10±0．5 850~1150用铜基钎料或镍基钎料钎焊不锈钢和高温合金QJ 105 氟化镉29～31，氯化锂24～26，氯化钾24～26，氯化锌13～16，氯化铵4．5～5．5450~600钎焊铜及铜合金黑色金属常用的硬钎剂是硼砂、硼酸及其混合物。
第5章 钎剂及其它辅助材料
在钎焊过程中，任何有机酸与金属氧化物反应均生成 上页 有机盐和水，反应的通式为：
下页
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2RCOOH + MeO → (RCOO)2Me + H2O↑
14
对于含有机胺的氢卤酸盐的松香型钎剂，在钎焊温度下， 有机胺的氢卤酸盐分解成胺和相应的卤化氢，卤化氢有较
目录
强的去氧化物的能力，其反应为：
上页
MeO ＋ 2HCl →MeCl2 ＋ H2O↑
一般是液体，可溶解于水，通常采用有机酸和有机胺作活化剂，
水溶性型 在焊后可采用水来清洗
免清洗型
由活化剂和溶剂组成的，加入的其它助剂有缓蚀剂、消光剂 和发泡剂等。特点是固体含量低、离子残渣少、不含卤素、绝缘 电阻高，因此焊后不需清洗
无挥发型
不用松香而使用少量有机物，不用有机溶剂而采用水作溶剂，
（无VOC） 相对来说，它是一种环保性能较好的钎剂
有机活性剂（如有机酸及有机卤化物等）性能柔和、作用时 间短、腐蚀性小、电气绝缘性好，适宜在电子装联中使用。
（3）成膜物质——能在钎焊表面形成一层致密的有机膜，对 焊点和基板起保护作用，具有防腐蚀性和优良的电气绝缘性。常 用的有松香、酚醛树脂、丙烯酸树脂、氯乙烯树脂、聚氨酯等。
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目录
上页 下页 退出
（1）松香——具有弱酸性和热熔流动性, 良好的绝缘性、耐湿 性、无腐蚀性、无毒性和长期稳定性, 是不可多得的钎剂材料。
（2）活性剂——为了提高助焊能力而加入的化学活性物质。活 性是指清洁金属表面和促进润湿的能力。
无机活性剂（如氯化锌、氯化铵等）助焊性能好，但作用时 间长、腐蚀性大，不宜在电子装联中使用；
下页
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含有机胺的氢卤酸盐的松香型钎剂去除金属氧化膜的
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铝用钎剂又可以根据钎焊温度分为铝用硬钎剂和铝用软钎剂
•钎剂的组成： 主体组分； 活性组分； 添加剂组分。
•钎剂的选用原则： 基体材料：首先要考虑与被焊基体材料的匹配； 钎料：钎剂的选择还要考虑与已经选用的钎料的匹配； 钎焊方法：根据采用的钎焊方法选择合适的钎剂，同时还要 考虑钎剂的使用形式； 钎焊工艺：钎焊工艺决定于钎料，需选用合理的钎剂，即钎 剂的熔化温度、活性温度、理化性能要在该钎焊工艺条件下 达到最理想的状态。
5.2 软钎剂
•有机软钎剂：松香、有机胺和有机卤化物是这类钎剂的基本成分，它 们的化学活性较弱，去除氧化物的能力不强，对母材腐蚀十分轻微或 几乎没有腐蚀性。
主体组分：松香 活性组分：有机胺和有机卤化物
表5.1常用有机软钎剂的组分及适用范围
•无机软钎剂：又腐蚀性钎剂松香、有机胺和有机卤化物是这类钎剂的 基本成分，它们的化学活性较弱，去除氧化物的能力不强，对母材腐 蚀十分轻微或几乎没有腐蚀性。
絮状物：在配制钎剂或钎焊过程中出现难熔的絮状悬浮物
LiCl-NaCl-KCl覆盖剂体系组成的影响 难溶物主要为偏离共晶成分后的初 生NaCl或KCl 钎剂组分制备过程及杂质的影响 MCl2+(2-x)OH-=M(OH)2-xClx+(2-x)Cl上式0≤x<2，可进一步失水： 2M(OH)2-xClx=M2O2-xCl2x+(2-x)H2O
表5.5 常规气体钎剂的种类、组分、钎焊工艺及用途
5.6 氯化物钎剂
•高温铝钎剂的选择
1.钎剂组成：覆盖剂、去膜剂(LiF)和界面活性剂。
覆盖剂作用：维持、条件钎剂熔点
Al-Cu-Si共晶钎料/Al 600 oC
文献报道: LiCl-NaCl-KCl 21:28:51 实验中: CaCl2-NaCl-KCl
图5.2 不同覆盖剂的钎剂对流布面积的影响
界面活性剂作用：降低界面张力使钎料易于润湿母材。
3MCln+nAl→M↓+nAlCl3
活性金属析出速度： 1.浓度 2.温度 3.析出金属熔盐的电位序
LF2(Al-Mg2.8) LY12(Al-Cu4.9-Mg1.8)
TlCl最佳
图5.3 不同活性剂与流布面积
主体组分：无机酸或无机盐 优势：无机钎剂的热稳定性好，活性温度区间宽，持续时间长，可以用 于较高温度下的钎焊。
表5.2 常用无机软钎剂的组分及适用范围
图5.1 钎剂去氧化膜示意图
5.3 铝用钎剂
•铝用软钎剂：有机胺 按氧化膜去除方式分：有机钎剂和反应钎剂
有机钎剂组成：有机胺+氟硼酸(氟硼酸盐) T<275oC •铝用硬钎剂：氯化物和氟化物
目前已知的KAlF4(AlF3-KF)钎剂制备方法：
1. KF•2H2O+AlF3•3.5H2O研磨混合后@200oC烘干 2. KF与AlF3或KF与KAlF4无水粉末混研 3. K3AlF6与AlF3按比例混离KF,KF易溶于水，易腐蚀焊件 方法3、4 操作繁琐、能耗大
检查手段如下： 显微镜分析颗粒； DSC分析熔点； XRD衍射分析物相。
5.7 氟化物钎剂
氯化物钎剂吸潮和水解腐蚀焊缝和母材，于是氟铝酸盐钎剂应用而生
氟铝酸盐钎剂特点：活性高、难溶水、不吸潮、无腐蚀。 例如：典型的Nocolok(Non-corrosive look)钎剂，以KAlF4(AlF3-KF)为基
•氟铝酸钾高温铝钎剂的湿法合成及在钎焊时的作用机理
1.克服氯化物钎剂的缺点； 2.为了免去真空钎焊对设备的要求。
图5.4 界面活性剂浓度与流布面积关系
2.钎剂失效问题：随着加热时间延长，钎料流布性下降，甚至不 润湿母材的现象。
原因： 吸湿受潮
析出金属层液体状态的结束
2 wt.% LiF 去膜剂； 5 wt.% MCln表面活性剂 @ 620 oC
图5.5 界面活性剂的失效曲线
3.钎剂中不熔性絮状物生成的原因及其消除方法
图5.6 NaCl-KCl-LiCl三元相图
3.钎剂的配方
覆盖剂：LiCl-NaCl-KCl, CaCl2-NaCl-KCl和SrCl2-LiCl 去膜剂：LiF
界面活性剂：Al和LF21(Al-Mn1.6)-ZnCl2和CdCl2 含Mg的铝合金-TlCl或兼有ZnCl2和CdCl2
表5.6 推荐钎剂的组成及使用材料和方法
表5.3 常用铝用硬钎剂的组分及钎焊方法
5.4 硬钎剂
•硬钎剂：与硬钎料配套使用的无机钎剂 钢和重有色金属的硬钎剂：硼砂、硼酸或其他熔盐混合物
表5.4 常用硬钎剂的组分、钎焊温度及用途
5.5 气体钎剂
•特点：没有残渣，无需清理，一般都有毒性和腐蚀性。 •活性气体：HF，HCl; •低沸点液态化合物: BCl3, PCl3; •低升华点的固态化合物：HH4F，KBF4。
钎焊第五讲 钎剂
5.1 钎剂的概念和分类
•基本概念：在钎焊中保护零件和钎料表面免于氧化，对待焊 部位已经存在的氧化膜具有有效去除作用，同时改善钎料对 基体材料表面润湿能力的物质。
• 主要作用： 1. 去膜作用； 2. 保护作用； 3. 活化作用。
• 对钎剂的一般要求： 1. 钎剂应具有去膜、净化表面的作用； 2. 钎剂应具有覆盖和保护作用； 3. 钎剂应具有匹配的理化特性； 4. 钎剂应具有热稳定性； 5. 钎剂应具有无毒、无腐蚀及易清除性。
•钎剂的分类与编号： 通常针对不同的使用温度，钎剂可分为软钎剂和硬钎剂，软 钎剂又可根据活性剂和载体的类型分为无机软钎剂和有机软 钎剂，硬钎剂分为粉末钎剂、膏状钎剂等。
非活性松香软钎剂：R型； 中度活性松香软钎剂：RMA型； 全活性松香软钎剂：RA型； 超活性松香软钎剂：SRA型。
气体钎剂通常是在中高温度下使用，它可以根据使用环境或方式分为炉中钎 焊用气体钎剂和火焰钎焊用气体钎剂
氟铝酸钎剂的湿法合成：
要点：Al(OH)3与KOH反应制成KAlO2，其中K+余量，使溶液中的K:Al正好 与共晶相应的比例相当。然后，加入过量的HF，沉淀析出K3AlF6和KAlF4 混合物。
反应方程如下：
Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O; 2KAlO2+2KF+8HF= K3AlF6+KAlF4+4H2O。
•钎剂的组成： 主体组分； 活性组分； 添加剂组分。
•钎剂的选用原则： 基体材料：首先要考虑与被焊基体材料的匹配； 钎料：钎剂的选择还要考虑与已经选用的钎料的匹配； 钎焊方法：根据采用的钎焊方法选择合适的钎剂，同时还要 考虑钎剂的使用形式； 钎焊工艺：钎焊工艺决定于钎料，需选用合理的钎剂，即钎 剂的熔化温度、活性温度、理化性能要在该钎焊工艺条件下 达到最理想的状态。
5.2 软钎剂
•有机软钎剂：松香、有机胺和有机卤化物是这类钎剂的基本成分，它 们的化学活性较弱，去除氧化物的能力不强，对母材腐蚀十分轻微或 几乎没有腐蚀性。
主体组分：松香 活性组分：有机胺和有机卤化物
表5.1常用有机软钎剂的组分及适用范围
•无机软钎剂：又腐蚀性钎剂松香、有机胺和有机卤化物是这类钎剂的 基本成分，它们的化学活性较弱，去除氧化物的能力不强，对母材腐 蚀十分轻微或几乎没有腐蚀性。
絮状物：在配制钎剂或钎焊过程中出现难熔的絮状悬浮物
LiCl-NaCl-KCl覆盖剂体系组成的影响 难溶物主要为偏离共晶成分后的初 生NaCl或KCl 钎剂组分制备过程及杂质的影响 MCl2+(2-x)OH-=M(OH)2-xClx+(2-x)Cl上式0≤x<2，可进一步失水： 2M(OH)2-xClx=M2O2-xCl2x+(2-x)H2O
表5.5 常规气体钎剂的种类、组分、钎焊工艺及用途
5.6 氯化物钎剂
•高温铝钎剂的选择
1.钎剂组成：覆盖剂、去膜剂(LiF)和界面活性剂。
覆盖剂作用：维持、条件钎剂熔点
Al-Cu-Si共晶钎料/Al 600 oC
文献报道: LiCl-NaCl-KCl 21:28:51 实验中: CaCl2-NaCl-KCl
图5.2 不同覆盖剂的钎剂对流布面积的影响
界面活性剂作用：降低界面张力使钎料易于润湿母材。
3MCln+nAl→M↓+nAlCl3
活性金属析出速度： 1.浓度 2.温度 3.析出金属熔盐的电位序
LF2(Al-Mg2.8) LY12(Al-Cu4.9-Mg1.8)
TlCl最佳
图5.3 不同活性剂与流布面积
主体组分：无机酸或无机盐 优势：无机钎剂的热稳定性好，活性温度区间宽，持续时间长，可以用 于较高温度下的钎焊。
表5.2 常用无机软钎剂的组分及适用范围
图5.1 钎剂去氧化膜示意图
5.3 铝用钎剂
•铝用软钎剂：有机胺 按氧化膜去除方式分：有机钎剂和反应钎剂
有机钎剂组成：有机胺+氟硼酸(氟硼酸盐) T<275oC •铝用硬钎剂：氯化物和氟化物
目前已知的KAlF4(AlF3-KF)钎剂制备方法：
1. KF•2H2O+AlF3•3.5H2O研磨混合后@200oC烘干 2. KF与AlF3或KF与KAlF4无水粉末混研 3. K3AlF6与AlF3按比例混离KF,KF易溶于水，易腐蚀焊件 方法3、4 操作繁琐、能耗大
检查手段如下： 显微镜分析颗粒； DSC分析熔点； XRD衍射分析物相。
5.7 氟化物钎剂
氯化物钎剂吸潮和水解腐蚀焊缝和母材，于是氟铝酸盐钎剂应用而生
氟铝酸盐钎剂特点：活性高、难溶水、不吸潮、无腐蚀。 例如：典型的Nocolok(Non-corrosive look)钎剂，以KAlF4(AlF3-KF)为基
•氟铝酸钾高温铝钎剂的湿法合成及在钎焊时的作用机理
1.克服氯化物钎剂的缺点； 2.为了免去真空钎焊对设备的要求。
图5.4 界面活性剂浓度与流布面积关系
2.钎剂失效问题：随着加热时间延长，钎料流布性下降，甚至不 润湿母材的现象。
原因： 吸湿受潮
析出金属层液体状态的结束
2 wt.% LiF 去膜剂； 5 wt.% MCln表面活性剂 @ 620 oC
图5.5 界面活性剂的失效曲线
3.钎剂中不熔性絮状物生成的原因及其消除方法
图5.6 NaCl-KCl-LiCl三元相图
3.钎剂的配方
覆盖剂：LiCl-NaCl-KCl, CaCl2-NaCl-KCl和SrCl2-LiCl 去膜剂：LiF
界面活性剂：Al和LF21(Al-Mn1.6)-ZnCl2和CdCl2 含Mg的铝合金-TlCl或兼有ZnCl2和CdCl2
表5.6 推荐钎剂的组成及使用材料和方法
表5.3 常用铝用硬钎剂的组分及钎焊方法
5.4 硬钎剂
•硬钎剂：与硬钎料配套使用的无机钎剂 钢和重有色金属的硬钎剂：硼砂、硼酸或其他熔盐混合物
表5.4 常用硬钎剂的组分、钎焊温度及用途
5.5 气体钎剂
•特点：没有残渣，无需清理，一般都有毒性和腐蚀性。 •活性气体：HF，HCl; •低沸点液态化合物: BCl3, PCl3; •低升华点的固态化合物：HH4F，KBF4。
钎焊第五讲 钎剂
5.1 钎剂的概念和分类
•基本概念：在钎焊中保护零件和钎料表面免于氧化，对待焊 部位已经存在的氧化膜具有有效去除作用，同时改善钎料对 基体材料表面润湿能力的物质。
• 主要作用： 1. 去膜作用； 2. 保护作用； 3. 活化作用。
• 对钎剂的一般要求： 1. 钎剂应具有去膜、净化表面的作用； 2. 钎剂应具有覆盖和保护作用； 3. 钎剂应具有匹配的理化特性； 4. 钎剂应具有热稳定性； 5. 钎剂应具有无毒、无腐蚀及易清除性。
•钎剂的分类与编号： 通常针对不同的使用温度，钎剂可分为软钎剂和硬钎剂，软 钎剂又可根据活性剂和载体的类型分为无机软钎剂和有机软 钎剂，硬钎剂分为粉末钎剂、膏状钎剂等。
非活性松香软钎剂：R型； 中度活性松香软钎剂：RMA型； 全活性松香软钎剂：RA型； 超活性松香软钎剂：SRA型。
气体钎剂通常是在中高温度下使用，它可以根据使用环境或方式分为炉中钎 焊用气体钎剂和火焰钎焊用气体钎剂
氟铝酸钎剂的湿法合成：
要点：Al(OH)3与KOH反应制成KAlO2，其中K+余量，使溶液中的K:Al正好 与共晶相应的比例相当。然后，加入过量的HF，沉淀析出K3AlF6和KAlF4 混合物。
反应方程如下：
Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O; 2KAlO2+2KF+8HF= K3AlF6+KAlF4+4H2O。