常用金属焊接性之高温合金的钎焊
钎焊及扩散焊【2024版】
硬钎料
（5）镍基钎料 Ni-B共晶点1140℃（4%B）。B显著提
高高温强度，改善润湿性，但使溶蚀增加， 形成化合物变脆。
Ni-Si共晶点1152℃（11%Si）。Si可 溶于Ni中形成固溶体，超过6%Si，会产生脆 的化合物。
当缺少氯化锌时，可以把锌放入盐酸中直接使 用。
为提高活性，常配加NH4Cl。
无机软钎剂去氧化物的能力强，热稳定性好，保证 钎焊质量。其残渣有强的腐蚀性，钎后应清除。
钎剂
钎剂
2.有机软钎剂 用于电子行业，其组成有： ①有机酸 乳酸、硬脂酸、水杨酸、油酸等； ②有机胺盐 盐酸苯胺、磷酸苯胺、盐酸肼、盐酸二乙胺等； ③胺和酰胺类 尿素、乙二胺、乙酰胺、三乙醇胺等； ④天然树脂 松香等。 松香在127℃熔化，150℃可以表现出能溶解 Cu、Ag、Sn 等氧
• Cd基钎料：主要为镉银合金，耐热性、抗腐蚀性 能好。
• Zn基钎料 • Au基软钎料 • 其他低熔点软钎料。包括：
①In（铟）基钎料 ②Bi（铋）基钎料 ③Ga（镓）基钎料 • 无铅软钎料
软钎料
锡铅钎料：共晶成分的机械性能最好；表面张力小， 则润湿性好；铺展、填缝性好。加入Sb（＜3%） 可减少液态钎料的氧化；加入Ag、Sb可提高高温性能。Sn 有冷脆性。钎焊接头工作温度一般不高于100℃。
Ni-P共晶点880℃（11%P）。 P不溶于 Ni，易形成一系列化合物变脆。
硬钎料
（6）自钎剂钎料 既能填充钎缝金属，又能起钎剂作用的钎料称之。即自
身含有起到钎剂作用的微量或一定量元素的钎料。 要求： 1）钎料内含有较强的还原剂，钎焊时能还原母材表面氧
试述钎焊的特点及应用范围
试述钎焊的特点及应用范围钎焊是一种常见的金属连接方法，它通过加热填充材料（钎料）至其熔点，使其与需要连接的金属基材发生融合，形成坚固的连接。
与焊接不同，钎焊不会使金属基材融化，因此它常被用于连接低熔点金属，或是连接熔点相差较大的两种金属。
钎焊的特点如下：1. 温度控制：钎焊温度通常较低，不会使基材融化。
这样就能避免由于高温引起的热影响区降低金属材料的性能。
2. 强度高：由于钎料具有较低的熔点，因此能够有效降低对基材的热影响。
这使得钎焊接头的强度相对较高。
3. 与多种材料相容性好：钎焊可以用于连接不同种类的材料，如金属之间、金属和非金属之间的连接。
4. 可加工性好：钎焊接头一般比较均匀，它的形状可根据需要进行设计和调整。
钎焊的应用范围广泛，主要包括以下几个方面：1. 电子电器领域：钎焊广泛应用于电子电器设备的制造，如电路板、电子元件、导线的连接等。
由于钎焊不会产生热影响区，能够保证电子元器件的性能和可靠性。
2. 汽车制造：汽车制造中的钎焊主要用于连接一些特殊的金属合金，如铝合金防撞杆、汽车散热器等。
钎焊能够在连接处形成均匀、强固的接头，提高产品的可靠性和安全性。
3. 刀具制造：由于钎焊接头具有高强度和好的耐磨性，它常被用于刀具制造中，如钎焊切割刀具的制造。
4. 管道连接：钎焊也常被用于连接管道，如石油、天然气和化工行业的管道连接。
由于钎焊能够在高温和高压条件下保持较好的连接质量，因此非常适合这些领域的需求。
5. 珠宝、金银饰品制造：钎焊在珠宝制造领域有广泛的应用，常被用于连接各种珠宝零件，如金属框架和金属线条的连接等。
总之，钎焊作为一种常见的金属连接方法，具有一系列的特点，如温度控制、强度高、与多种材料相容性好和可加工性好等。
它的应用范围广泛，涵盖电子电器、汽车制造、刀具制造、管道连接和珠宝制造等多个领域。
金属冶炼中的钎焊与焊接技术
通过选择合适的钎料和工艺参数，钎 焊技术能够将不同的有色金属或其合 金连接在一起，形成具有优异性能的 合金材料，广泛应用于航空、航天、 汽车等领域。
钎焊技术在金属复合材料制备中的应用
总结词
利用钎焊技术可以制备具有优异性能的金属复合材料。
详细描述
通过钎焊技术，可以将两种或多种金属或合金紧密结合在一起，形成一种新型的金属复合材料。这种材料结合了 各种金属或合金的优点，具有更加优异的力学性能、物理性能和化学性能，广泛应用于航空、航天、能源等领域 。
钢铁工业中，钎焊技术常用于制造精密零件和修复破损部件。
详细描述
在钢铁冶炼过程中，由于高温和强力的作用，部件容易出现磨损和破损。钎焊 技术能够将不同的金属或合金部件牢固地连接在一起，提高其机械性能和使用 寿命。
钎焊技术在有色金属冶炼中的应用
总结词
在铜、铝、锌等有色金属的冶炼中， 钎焊技术用于制造高性能的合金材料 。
钎焊优点
连接强度高、精度高、 适用于异种材料连接、
对母材热影响小等。
焊接优点
工艺成熟、连接强度高 、适用于大型结构等。
钎焊缺点
对钎料的选择和工艺要 求高、成本较高、操作
难度较大等。
焊接缺点
对母材热影响大、易产 生焊接变形和残余应力
等。
04
钎焊技术在金属冶炼中的 应用
钎焊技术在钢铁冶炼中的应用
总结词
05
焊接技术在金属冶炼中的 应用
焊接技术在钢铁冶炼中的应用
总结词
高效、环保、节能
详细描述
在钢铁冶炼中，焊接技术主要应用于连铸坯、轧制钢材和锻造毛坯的连接。通过高效焊接工艺，可以 实现快速、准确地连接，提高生产效率。同时，新型焊接技术的研发和应用也促进了环保和节能方面 的进步，如激光焊接、气体保护焊接等。
焊接和钎焊技术比较分析
焊接和钎焊技术比较分析随着技术的不断发展，焊接和钎焊技术也变得越来越复杂和多样化。
在工业生产和维护中，焊接和钎焊作为一种最常用的连接方式，有着不可替代的优点。
本文将分别从焊接和钎焊这两种连接方式的原理、工艺、适用范围、优缺点等方面进行比较分析。
一、焊接技术焊接是指在加热、高温或强力作用下，使要连接的金属材料在一定条件下变成液态或塑性状态，通过液态或塑性金属流动来实现材料的连接。
焊接技术可以分为气焊、电弧焊、激光焊、等离子焊、电子束焊、摩擦焊等多种类型，其中电弧焊是最常见、最基础的焊接方式。
1.原理电弧焊是利用电弧发生器产生高温电弧将金属加热熔化，利用熔池的浮力和吸着力实现金属间的连接。
电流通过焊条、工件和接地线构成一条回路，焊接区域发生弧光，导电蒸汽和金属电子的碰撞作用使焊接区温度升高，直到熔池出现。
熔池形成后，焊工应维持足够的电流、电压和电弧长度，维持熔池的稳定形态，使两端金属物理和化学地结合。
2.工艺焊接工艺是指通过工艺控制来达到焊接连接的目的。
焊接工艺有焊接设备的设置，包括电弧设备、焊接头、松耦配件、姿态调整、输入焊接参数和处理后续工艺等。
焊接制度往往被遵循，其中包含的过程控制、特性参数和质量检查都是关键因素。
3.适用范围焊接适用于大多数金属，包括钢铁、铝、铜等，以及各种复杂金属合金。
焊接可以用于制造各种材料的各种构件，并可以根据所需强度和结构搭配来决定需要的焊接工艺。
4.优缺点（1）优点：焊接连接强度高，接头紧密，重量轻、承受力强、耐腐蚀性能好、导电性能稳定、适合工业化大量生产、便于自动化生产。
（2）缺点：焊接温度较高，易造成残余应力、变形、变色等缺陷，需要对焊件进行后处理。
二、钎焊技术钎焊是将一种金属合金（钎料）加热至低于母材材料熔点的温度，利用与母材的吸附作用和钎料材料的流动性将金属连接在一起的一种连接方式。
钎焊技术可以分为火焰钎焊、电阻钎焊、电弧钎焊、电子束钎焊等多种类型。
1.原理钎焊通过盛钎料，在母材被加热的同时融化钎料，利用钎料的表面张力和低熔点来将钎料润湿程度与母材不同的特性实现连接。
金属焊接技巧：钎焊与氩弧焊入门
金属焊接技巧：钎焊与氩弧焊入门导言：金属焊接是一种重要的工艺，用于将金属部件连接在一起，以创建坚固的结构和解决问题。
其中钎焊和氩弧焊是两种常见的金属焊接方法。
本文将介绍钎焊和氩弧焊的入门技巧，并提供步骤和注意事项。
一、钎焊入门技巧钎焊是一种利用熔融填料（钎料）填充金属接头之间的空隙来完成焊接的方法。
以下是钎焊的入门技巧：1. 准备工作：- 针对不同金属材料选择合适的钎焊材料，例如铜合金使用银焊料，铁和钢使用铜焊料。
- 将要焊接的金属清洁干净，去除氧化层和油污。
- 将焊件正确定位，使用钳子或夹具固定。
2. 加热：- 使用火焰或电加热器加热工件和钎料，直到达到钎料的熔点。
- 注意温度控制，避免过热或过冷。
3. 钎接：- 在金属接头之间的空隙中加入钎料，确保填满整个间隙。
- 确保钎料在加热下充分流动和渗入金属表面。
- 使用焊笔或喷灯控制焊接位置。
4. 收尾工作：- 等待焊接冷却后进行清理，去除多余的钎料和氧化层。
- 检查焊接质量，确保焊接牢固。
二、氩弧焊入门技巧氩弧焊是通过创建一个保护性气氛以及使用电弧加热钎料和工件来完成焊接的方法。
以下是氩弧焊的入门技巧：1. 准备工作：- 根据金属类型选择适宜的钨电极和焊丝材料。
- 清洁和抛光要焊接的金属表面，确保没有油污和氧化层。
- 安装合适的电极和气体喷枪。
2. 调整设置：- 选择适当的电流和电压设置，以及适当的气体流量。
- 确保电极伸出气氛下的正确长度。
3. 点火：- 将电极靠近工件，然后迅速拉开电极，以形成电弧。
- 控制电弧的稳定性，避免太远或太近。
4. 焊接：- 将焊丝放在电弧中并将其与工件接触，使其熔化并形成焊缝。
- 控制焊丝的速度和焊机的移动速度，以达到理想的焊缝形状。
5. 收尾工作：- 等待焊接冷却后进行清理，去除焊渣和氧化层。
- 检查焊接质量，确保焊缝牢固。
结论：钎焊和氩弧焊是金属焊接中常用的方法。
通过正确的准备工作、适当的加热、精确的钎接和仔细的收尾工作，可以获得结实持久的焊接连接。
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
钎焊：钎料温度低于母材温度，焊接时钎料熔化母材不熔化，二者之间是物理结合。
习惯以450度做为划分硬钎焊和软钎焊的界线。
（软、硬）烙铁，感应，炉中（真空）火焰，电阻浸渍，电弧，超声，激光，红外线2.硬钎焊特点：（历史最长、母材不熔化，温度低，变形小，实现异种材料结合，可拆开。
）钎焊属于固相连接，他与熔化焊方法不同，钎焊时母材不熔化，采用比母材熔化温度低的钎料，加热温度采取低于母材固相线而高于钎料液相线的一种连接方法。
当被连接的零件和钎料加热到钎料熔化，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和在母材间隙中润湿、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。
同熔化焊和压力焊方法相比，钎焊具有以下优点：2.1 钎焊加热温度较低，对母材组织和性励影响较小；2.2 钎焊接头平整光滑，外形美观；2.3 焊件变形较小，尤其是采用均匀加热（如炉中钎焊）的钎焊方法，焊件的变形可减小到最低程度，容易保证焊件的尺寸精度；2.4 某些钎焊方法一次可焊成几十条或成百条钎缝，生产率高：2.5 可以实现异种金属或合金、金属与非金属的连接。
但是，钎焊也有他本身的缺点，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装配要求比较高等。
3.被焊材料：金属：Cu，Fe，Al，Ti，Mg等合金金属陶瓷非金属（金刚石，碳纤维）4.钎料与钎剂:4.1 钎料Cu-Zn，CuP，Ag，Al，Cd，Sn，Ni.钎料应用范围硬钎料Cu-Zn基钎料应用最广泛的是H62，可用来钎焊受力大、需要接头塑性铜、镍、钢制零件。
为防止Zn 的挥发，可在H62中加入少量Si；加入少量的锡可提高钎料的铺展性。
CuP钎料是一种应用广泛的空气自钎剂钎料。
常用于铜及铜合金的钎焊。
当Wp=8.38%时,Cut P形成7140C的共晶。
Cu3P脆，故CuP钎料加工性不好。
Ag基钎料银基钎料能润湿很多金属，并具有良好的强度、塑性等综合性能。
高温镍钴合金焊料
高温镍钴合金焊料
高温镍钴合金焊料是专为连接同类或其他高温合金而设计的焊接材料，它们通常包含高比例的镍、钴以及可能的其他合金元素，以提供在极端温度下所需的强度和耐腐蚀性。
以下是一些关于高温镍钴合金焊料的重要信息点：
高温性能：高温合金焊料能够在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作，同时保持较高的高温强度和良好的抗氧化抗腐蚀性能。
合金成分：这类焊料的成分可能会调整以优化其焊接性能，包括通过添加或减少特定合金元素来改变析出相和晶界形貌，从而提高焊接接头的性能。
焊接工艺：焊接高温合金需要精确控制热输入和冷却速度，以避免产生焊接裂纹。
GH3539合金就是一个例证，尽管具有优异的高温性能，但也具有较高的焊接裂纹敏感性。
适用范围：某些高温焊料如ERNiCrCoMo-1焊丝可用于多种高温合金之间的焊接，包括617 (N06617) 镍基合金，以及与其他耐热铸造合金如HP45、HK40等的连接。
研究现状：科研人员正在不断探索和改进这些合金的焊接技术，以提升焊接质量和可靠性。
这包括研究焊接裂纹形成机理及其影响因素，以及开发新的焊接方法和材料。
综上所述，高温镍钴合金焊料的开发和应用是为了满足现代工业对极端工作条件下材料的连接需求。
这些焊料不仅要求具备出色的机械性能，还要有能够适应复杂工作环境的耐久性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
常用金属焊接性之高温合金的钎焊
高温合金是在高温下具有较好的力学性能、抗氧化性和抗腐蚀性的合金。
这类合金可分为镍基、铁基和钴基三类；在钎焊结构中用得最多的是镍基合金。
镍基合金按强化方式分为固溶强化、实效沉淀强化和氧化物弥散强化三类。
固溶强化镍基合金为面心立方点阵的固溶相，通过添加铬、钴、钨、钼、铝、钛、铌等元素提高原子间结合力,产生点阵畸变,降低堆垛层错能，阻止位错运动,提高再结晶温度来强化固溶体。
沉淀强化镍基合金钢是在固溶强化的基础上添加较多的铝、钛、铌、钽等元素而形成的。
这些元素除形成强化固溶体外，还与镍形成Ｎi3(Al、Tｉ)γ’或Ni３(NbAlＴi）γ”金属间化合物相；同时钨、铜、硼等元素与碳形成各种碳化物。
ＴD-Ni和ＴD-NiＣr合金是在镍或镍铬基体中加入2%左右弥散分布的ThＯ２颗粒，产生弥散强化效果的新型高温合金。
一:钎焊性
高温合金均含有较多的铬，加热时表面形成稳定的Cr2Ｏ３，比较难以去除；此外镍基高温合金均含铝和钛,尤其是沉淀强化高温合金和铸造合金的铝和钛含量更高。
铝和钛对氧的亲和力比铬大得多,加热时极易氧化。
因此，如何防止或减少镍基高温合金加热时的氧化以及去除其氧化膜是镍基高温合金钎焊时的首要任务。
镍基高温合金钎焊时不建议用钎剂来去除氧化物,尤其是在高的钎焊温度下,因为钎剂中的硼砂或硼酸在钎焊温度下与母材起反应,降低母材表面的熔化温度，促使钎剂覆盖处的母材产生溶蚀；并且硼砂或硼酸与母材发生反应后析出的硼可能渗入母材,造成晶间渗入。
对薄的工件来说是很不利的。
所以镍基高温合金一般都在保护气氛，尤其是在真空中钎焊。
母材表面氧化物的形成和去除与保护气氛的纯度以及真空度密切相关。
对于含铝和钛低的合金，热态真空度不应低于１0-2Ｐa；对于含铝钛较高的合金，表面氧化物的去除不仅与真空度有关，而且还与加热温度有关。
无论是固溶强化，还是沉淀强化的镍基高温合金，都必须将其合金元素及其化合物充分固溶于基体内,才能取得良好的高温性能。
沉淀强化合金固溶处理后还必须进行时效处理,已达到弥散强化的目的。
因此钎焊热循环应尽可能与合金的热处理相匹配，即钎焊温度尽量与热处理的加热温度相一致，以保证合金元素的充分溶解。
钎焊温度过低不能使合金元素完全溶解;钎焊温度过高将使母材的晶粒长大,这些均对母材性能产生
不利影响。
由于钎焊温度过高而导致晶粒长大后，即使经过焊后热处理也不能恢复其性能，这一点在选择钎料和制定钎焊规范时是必须考虑的。
铸造镍基合金的固溶处理温度都较高，并且晶粒不易长大,一般不会发生因钎焊温度过高而影响其性能的问题。
二：钎料
高温合金通常在恶劣的条件下工作,选用钎料时首先应满足工作条件的要求，也要考虑钎焊加热对母材本身性能的影响以及钎焊接头是否能经受随后的热处理过程。
(1)银基钎料
当工件的工作温度不高时可采用银基钎料。
用银基钎料钎焊固溶强化镍基合金时，钎焊的温度对母材性能不起任何影响，可以选用的钎料种类比较多，但从避免应力开裂的角度出发，宜采用熔化温度低的钎料，以减小钎焊加热时形成的内应力。
用银基钎料钎焊沉淀强化镍基合金时,所选用的钎料的钎焊温度不应超过母材的时效强化温度,以免母材发生过时效而降低其性能。
另外也可以先将合金固溶处理,再采用熔化温度稍高的钎料，在高于合金的时效温度下钎焊，然后进行时效处理，钎焊件就不会在时效加热过程中因钎料的熔化而发生错位。
(2)纯铜钎料
用纯铜作钎料时均在保护气氛和真空下钎焊，钎焊温度为11０0℃～１１50℃。
在该温度下零件的内应力已被消除。
又因零件整体加热，热应力小,焊件不会产生应力开裂现象。
铜在高温合金上的流动性差，钎料应放在紧靠接头的地方。
铜的抗氧化性差,工作温度不能超过400℃。
(3）镍基钎料
镍基钎料是高温合金最常用的钎料,因镍基钎料具有最好的高温性能,钎焊时也不会发生应力开裂,用于高温合金钎焊的镍基钎料列于表3.９-2２。
其中BNｉ74CrSiB、ＢNi７5CrSｉＢ、BNｉ8２CrSiB、BNi92SｉB、BNi93SiB和BNi7１CrSｉ在前文不锈钢钎焊中已有介绍。
表3.9-2２高温合金钎焊常用的镍基钎料
ＢNi68CrWB钎料同Ni-Ｃr-Ｓi-Ｂ钎料相比，它的特点是含B量降低到2.5％，含W量高达1２％。
钎料含硼量的降低可减少硼对母材的晶间渗入,即减弱钎料同母材的反应；钎料中的钨可强化钎料,提高钎料的高温强度。
由于硼含量的降低和钨的加入,钎料的熔化温度间隔增大，流动性变差,可填满宽达２０0μｍ的间隙,是钎焊高温工作的部件和涡轮叶片补钎时常用的钎料。
１７0钎料的含W量更高达16%，钎料的液相线也提高到１１60℃,钎料的流动性进一步将低，能够填充宽达400μm的间隙。
这两种含钨的钎料特别适用于在高温下工作的工件,间隙不易控制或者间隙较大的接头,也适用于钎焊铸造镍基高温合金。
１50钎料为镍铬硼共晶合金成分，它的脆性比镍铬硼硅钎料低。
为了使钎焊接头具有良好的加工性能,建议在高于钎焊熔点10０℃的温度下钎焊。
１60钎料的含硼硅量比较低,因此钎料的硬度较低，钎焊接头的加工性能得到改善。
但钎料的结晶温度区间增大,流动性差,可用此钎料钎焊比较宽的间隙,同时可形成较大的钎缝圆角。
1８０钎料的含B量很低，只有1%,使钎料同母材的反应减弱，即硼的晶间渗入进一步减少，但钎料的结晶间隙也变得很大,是镍基钎料中熔化温度区间最大的一种。
它的流动性差,可以填充宽达6５0μm的间隙,特别适用于钎焊间隙大或者不等间隙的工件，同时形成较大的钎缝圆角。
200钎料是在BNi82CrSiB钎料的基体上加入6%的W，钎料的液相线提高不多，但钎焊接头比用ＢNｉ82ＣrSiＢ钎料钎焊的具有更好的高温持久强度。
ＢCｏ1是钴基钎料，具有特别好的高温性能,可钎焊工作温度高达1040℃,甚至1１５0℃的部件。