钎剂介绍
电焊知识
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。
润湿（Wetting）是固体界面由固-气界面转变为固-液界面的现象。
而润湿性（wettability）是指一种液体在一种固体表面铺展的能力或倾向性。
焊剂也叫钎剂，定义很广泛，包括熔盐、有机物、活性气体、金属蒸汽等，即除去母材和钎料外，泛指第三种用来降低母材和钎料界面张力的所有物质。
焊丝是作为填充金属或同时作为导电用的金属丝焊接材料。
在气焊和钨极气体保护电弧焊时，焊丝用作填充金属；在埋弧焊、电渣焊和其他熔化极气体保护电弧焊时，焊丝既是填充金属，同时也是导电电极。
焊丝的表面不涂防氧化作用的焊剂。
焊料是用于填加到焊缝、堆焊层和钎缝中的金属合金材料的总称。
包括焊丝（welding wire）、焊条（welding rod）、钎料（brazing and soldering alloy）等
堆焊: 用电焊或气焊法把金属熔化，堆在工具或机器零件上的焊接法。
通常用来修复磨损和崩裂部分。
堆焊是在工件的表面或边缘进行熔敷一层耐磨、耐蚀、耐热等性能金属层的焊接工艺。
堆焊对提高零件的使用寿命，合理使用材料，提高产品性能，降低成本有显著的经济效益。
不同的工件和堆焊焊条要采用不同的堆焊工艺，才能获得满意的堆焊效果。
201铝钎剂成分表
201铝钎剂成分表
【原创版】
目录
1.201 铝钎剂的概述
2.201 铝钎剂的成分及其作用
3.201 铝钎剂的应用范围
4.201 铝钎剂的优点与局限性
正文
一、201 铝钎剂的概述
201 铝钎剂是一种钎焊铝合金的钎料，其主要成分为铝，具有较低的熔点。
它可以在焊接过程中有效地连接铝合金，使之形成一个整体结构，广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。
二、201 铝钎剂的成分及其作用
1.铝：作为钎剂的主要成分，铝具有较低的熔点，易于熔化并与其他金属发生反应，形成钎焊接头。
2.硅：可以提高钎剂的流动性，促进钎剂与铝合金的润湿，增强焊缝的延展性。
3.镁：能够提高钎剂的活性，促进钎剂与铝合金的反应，提高焊缝的强度。
4.铜：可以提高钎剂的导电性，同时对钎剂的流动性和焊接性能有一定影响。
5.锌：可以提高钎剂的流动性，改善焊缝的成形性能。
三、201 铝钎剂的应用范围
201 铝钎剂广泛应用于各种铝合金的焊接，如纯铝、铝铜合金、铝镁
合金等。
此外，它还可以用于焊接铝制热交换器、铝制油箱、铝制轮毂等零部件。
四、201 铝钎剂的优点与局限性
1.优点：
（1）熔点较低，易于熔化和流动，可实现快速焊接；
（2）与铝合金具有良好的润湿性，可形成牢固的焊缝；
（3）具有良好的导电性和导热性，可提高焊接效率；
（4）成本相对较低，经济效益较高。
钎剂氟铝酸钾
钎剂氟铝酸钾钎剂是钎焊过程中的熔剂，与钎料配合使用，属于焊接材料的一种。
(1)钎剂的作用①清除钎料和母材表面的氧化膜，为熔化的液态钎料在母材表面的铺展提供必要的条件。
②以液态薄膜层覆盖钎料和母材表面，保护钎料和母材金属不被进一步的氧化。
③促进表面活化，减小表面张力，改善钎料对母材的润湿性能，使钎焊过程顺利进行。
(2)对钎剂的基本要求。
①钎剂的熔点应低于钎料的熔点，在钎料熔化之前就应熔化并开始起作用，把钎料表面和钎缝间隙中氧化膜去除。
为保证钎焊温度下钎剂的活性，钎剂的熔点不应与钎料的熔点相差太大。
②通过物理化学作用，钎剂应具有足够的溶解和破坏母材和钎料表面氧化膜的能力。
③应具有良好的热稳定性，在钎焊加热过程中钎剂的成分和作用应保持稳定不变，不至于发生钎剂组分的分解、蒸发或碳化而导致其丧失应有的作用。
一般要求钎剂应具有.不小于100℃的热稳定范围。
④在钎焊温度范围内，钎剂的黏度应小、流动性好、能很好地润湿母材、减小液态钎料的界面张力。
⑤熔融钎剂及其清除氧化膜后的产物密度应小于液态钎料，以便钎剂能均匀地覆盖在钎焊金属表面，有效地隔绝空气，促进钎料的润湿和铺展，不致滞留在钎缝中形成夹渣。
⑥钎剂及其残渣不应对钎焊金属和钎缝有强烈的腐蚀作用，钎剂的挥发物毒性要小，焊后钎剂的残渣应易清除。
Al和Al合金表面极易生成一层致密且化学稳定性高的氧化铝膜，尤其是当母材中Mg的质量分数＞3%时，生产的氧化铝和氧化镁间隙氧化膜，其化学稳定性更高，更难除去。
Al和Al合金表面存在的氧化物使得在钎焊过程中液态钎料往往凝聚成球状，不与母材发生润湿。
而铝钎剂的目的就是去除铝材表面的氧化膜，降低熔态钎料与母材之间的界面张力，有利于钎焊时钎料在母材表面的润湿和铺展。
在铝及铝合金的钎焊过程中，传统上是以氟盐钎剂占主导低位，但是该类钎剂存在着氯等卤离子对母材具有强烈的电化学腐蚀，且吸湿性很强，不易保存；此外焊后对残留物的清洗要求较高，否则焊后残渣吸潮后会严重腐蚀钎焊件。
火焰钎焊用的钎料和钎剂
火焰钎焊用的钎料和钎剂(一)对钎料的基本要求1．钎料的熔点应比母材的熔点低40～60℃，若接头在高温下工作时，钎料的熔点应高于工作温度。
2．钎料应具有良好的润湿性，并具有与母材相互扩散、熔解的能力，以利于填满接头间隙，获得牢固的钎焊接头。
3．钎料应满足钎焊接头的机械性能和物理、化学性能要求，如抗拉强度、导电性、耐腐蚀性和抗氧化性等。
4．钎料的热膨胀系数应与母材相近，以避免在钎缝中产生裂纹。
(二)火焰钎焊用钎料钎料是钎焊时用作形成钎缝的填充金属，按其熔点分为两类：其中熔点低于450℃的钎料为软钎料，熔点高于450℃的为硬钎料。
硬钎料一般用于工作温度和强度要求较高的焊件的钎焊，常用于气焊火焰钎焊，这一类硬钎料主要有银钎料。
铜锌钎料和铜磷钎料等。
1．银钎料：为银(Ag)、铜(Cu)和锌(Zn)的合金，并含有少量的镉(Cd)和镍(Ni)等。
银钎料较铜锌钎料和铜磷钎料熔点低，而且润湿性好、操作容易、强度高、导电性和耐腐蚀性优良，它可以钎焊铜及其合金、钢、不锈钢、耐热合金、硬质合金等。
火焰钎焊常用的银铜锌钎料有料302、料303和料304等。
火焰钎焊常用的银钎料的成分、性能和用途详见表1。
注：①钎焊紫铜时的数据。
②钎焊H62黄铜时的数据。
③钎焊碳钢时的数据。
④钎焊不锈钢时的数据。
2．铜锌钎料：这种钎料的机械性能和熔点与锌的含量有关，它具有较好的抗腐蚀性能，配合钎剂可钎焊铜、含锌量较少的黄铜、钢及铸铁等。
常用铜锌钎料的成分、性能和用途详见表2。
表2常用铜锌钎料的成分、性能和用途3．铜磷钎料：这种钎料具有良好的漫流性，适用于钎焊铜和黄铜。
但不能钎焊黑色金属，它不能润湿黑色金属表面，并且在钎缝靠基本金属(黑色金属)P)，使钎缝变脆。
铜磷钎料的接头能很好的边界处，易生成脆性的磷化铁(Fe3地在拉伸状态下工作，并且有良好的导电性。
但钎缝塑性差，所以不能在处于弯曲、冲击状态下工作的钎焊接头中采用。
常用铜磷钎料的成分、性能和用途详见表3。
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 .
钎焊的钎料和钎剂
软钎料 熔点在450摄氏度以下的钎料。
a)去膜作用 0％Si，余Al)，具有良好的润湿性和流动性，钎接头的耐蚀性好，钎料具有一定的塑性，可以加工成薄片。
铜磷银钎料导电性好，脆性比铜磷共晶小，广泛应用于电机制造中。
钎料的分类
软钎料 软钎料
熔点在450摄氏度以下的钎料。
软钎料中主要的金属元素是锡，其次是铅、 铋、锌、铟、锑、镉、银、铜等。这些金属的不 同组配构成了种类繁多、性能各异的软钎料。
软钎焊
锡铅钎料
软钎料中应用最多的是锡铅钎料。
锡铅钎料对母材金属均具有良好的润湿性能和 铺展能力，尤其是共晶成分的钎料合金，在适当 的温度条件下其铺展面积明显增大。加之其表面 张力最小，流动性最好，力学性能也十分优异， 因此成为电子工业中应用最广泛的钎料合金。
c. 钎剂应能很好的溶解或破坏钎焊金属和钎料表面上形成的 氧化膜
d. 钎剂及其生成物的比重尽可能小，这样它软钎剂主要适合于450℃以下的低温钎焊
a. 无机软钎剂
钎剂
b.有机软钎剂
钎剂
2.硬钎剂 主要适用于在450℃以上的钎焊。
钎剂
3.铝用钎剂 通常由活性更强的碱金属和碱土金属的氟化物 以及氯化物等组成
硬钎料
其他钎料
银基钎料 以银为基体的钎料，主要 有银铜钎料、银铜锌钎料和银铜锌镉钎料。 银基钎料适于火焰钎焊、高频钎焊和炉钎焊。
镍基钎料 以镍为基体的钎料，主要 有镍铬硅钎料、镍硅硼钎料、镍铬磷钎料和 镍磷钎料。镍基钎料主要用于真空钎焊。
硬钎料中，还有锰基钎料，金基钎料和钯 基钎料。
钎剂 4）所用钎料钎焊的接头应能满足产品的工作要求；
04钎剂
“FB”（flux brazing）
钎剂牌号前加字母“QJ”表示钎焊熔剂；牌号第一位 数字表示钎剂的用途，其中，1为银焊料钎焊用，2为 钎焊铝及铝合金用；牌号第二、第三位数字表示同一 类型钎剂的不同牌号。
钎剂牌号举例：
钎剂使用形式
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
铝用钎剂
铝用软钎剂
铝用软钎剂
铝用软钎剂
铝用硬钎剂
自钎剂
钎剂的型号与牌号
钎剂型号
硬钎焊用钎剂型号由字母“FB”和根据钎剂的主要 组分划分的四种代号“1，2，3，4”及钎剂顺序号表 示；型号尾部分别用大写字母S（粉末状）、P（膏 状）、L（液态）表示钎剂的形态。
钎剂型号举例：
分别用大写字母S（粉末状、粒状）、P （膏状）、L（液态）表示钎剂的形态。
钎剂清理
• 铝用硬钎剂残渣对铝具有很大的腐蚀性，钎焊后必须清除 干净 .
如:60-80℃热水中浸泡10min，用毛刷仔细清洗 钎缝上的残渣，冷水冲洗HNO3 15%水溶液中浸 泡约30min，再用冷水冲洗
Thank you
钎剂的作用与要求
钎焊时使用的金属连接材料。是一种溶剂。其作用 有3个方面： (1)清除钎焊金属和钎料表面的氧化物； (2)保护钎焊金属和钎料，使其在钎焊过程中免遭氧 化； (3)改善液态钎料在钎焊金属上的润湿。
钎剂的要求是什么?
钎剂
• 钎剂不具备在钎焊过程中完成清理厚重的 氧化物、镀层、油脂、灰尘或其他外来材 料的能力。 • 在钎焊过程中溶解和清除氧化物是钎剂最 主要的功能，同时不能损害金属的流动性。
硬钎剂
硬钎剂
硬钎剂
硼砂和硼酸作钎剂存在下列缺点
钎焊第五讲 钎剂
氟铝酸钎剂钎剂的作用机理：
氯化物钎剂：覆盖、去膜和界面活化
含SiO2
1. 用湿法合成K3AlF6+KAlF4 2. 制得钎剂在Pt坩埚中重熔 3. 制得钎剂在Al2O3坩埚中重熔 4. 制得钎剂在带釉瓷坩埚中重熔 5. 在制备的KAlO2中混入1%的SiO2
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
氟化物钎剂： K3AlF6+KAlF4作用=覆盖剂和去膜剂； Si或Ge的作用=界面活性剂。
结论：
Si活化作用不可忽略！
•铝钎焊过程中钎剂的界面活性行为
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
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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
RJ1 氯化锌40，水60 钢、铜、黄铜和青铜
RJ3 氯化锌40，氯化铵5，水55 钢、铜、黄铜和青铜
RJ5 氯化锌25，盐酸(密度1.198/cm3)25，水50 不锈钢、碳素钢、铜合金
RJ8 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75 850～1150
YJ7 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-102 硼酐30，氟硼酸钾70
氟化钾42，硼酐35，氟硼酸钾23 550~850
650~850 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
QJ105 氟化镉29～31，氯化锂24～26，氯化钾24～26，氯化锌13～16，氯化铵4．5～5．5 450~600 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。
这些钎剂的粘度大、活性温度相当高，必须在800℃以上使用，并且钎剂残渣难于清除。
在硼化物中加入碱金属和碱土金属的氟化物及氯化物，可以改善硼砂、硼酸钎剂的润湿能力，提高去除氧化物的能力，以及降低钎剂的熔化温度及活性温度。