钎焊工艺

    钎焊工艺主要包括对钎焊质量影响较大的钎料的数量及放置、流动控制及钎焊温度、保温时间、加热和冷却速度等参数。

   (1)钎料形状及数量

    钎料有棒状、条状、丝状、板状、箔状、垫圈状、环状、颗粒状、粉末状、膏状以及填有钎剂芯的管状钎料等。合理地选用钎料的形状，可以简化工艺和改善钎焊质量，一般应根据钎焊方法、接头特点及生产数量等来选用钎料形状。例如：烙铁钎焊、火焰钎焊一般是手工送进钎料，使用棒状、条状和管状钎料；电阻钎焊一般使用箔状钎料；感应钎焊和炉中钎焊可用丝状、环状、垫圈状和膏状钎料；盐浴钎焊常使用敷覆钎料板等。

    钎料的使用量应能保证填满钎缝间隙，并在其外沿形成圆滑的钎角。考虑到钎焊加热和填缝过程中的损耗，钎料的实际用量应大于按钎缝几何尺寸计算出的数值。

   (2)钎料的放置方式

    钎料在焊件上的放置有两种方式。一种是明置方式，即钎料安放在钎缝间隙的外缘。另一种是暗置方式，是把钎料置于间隙内特制的钎料槽中。明置方式简便易行，但易造成钎料的流失、钎料流动方向的改变及填缝路程较长。而暗置方式则需要对零件预先加工出钎料槽，不仅增加了工作量，并且降低了零件的承载能力。对于薄件、钎焊面积不大的接头多采用明置方式。对于钎焊面积大或结构复杂的接头，则宜采用暗置方式。图14-10列举了一些正确放置环状钎料的实例。

   (3)钎料流动的控制

    钎焊时希望液态钎料能够全部流入钎缝间隙，而不要向间隙外流失。因此，除应正确选择钎缝间隙值、钎料用量及合理放置钎料和适当控制钎焊温度、保温时间等外，还应使用阻流剂。阻流剂的基本成分为稳定的氧化物，如氧化钛、氧化镁、某些稀土金属的氧化物；或钎料不能润湿的非金属，如石墨、白垩等。用适当的粘结剂调成糊状或液体，钎焊前预先涂在接头附近的零件表面上。由于钎焊后阻流剂要清除，使用时必须适量，否则会给焊后清洗带来困难。

    图14-10    环状钎料的放置

   (4)钎焊工艺参数的确定

    钎焊过程的主要工艺参数是钎焊温度、保温时间、加热和冷却速度等，它们直接影响钎料填缝和钎料与母材的相互作用过程，因此对接头质量具有决定性的作用。

    确定钎焊温度的主要依据是所选用钎料的熔点。钎焊温度应适当高于钎料熔点，以减小液态钎料的表面张力、改善润湿和填缝，并使钎料与母材能充分相互作用，有利于提高接头强度。但钎焊温度过高却是有害的，它可能引起钎料中低沸点组元的蒸发、母材晶粒的长大以及钎料与母材过分的相互作用而导致熔蚀、脆性化合物层、晶间渗入之类的问题，使接头强度下降。因此，通常将钎焊温度确定为钎料液相线温度以上25℃～60℃。但若钎料与母材相互作用强烈，钎焊温度应以间隙中形成的新合金的熔点为依据来确定。

    另外，当钎料与母材的相互作用强烈，并易生成脆性相、引起晶间渗入等时，应尽量缩短保温时间，相反，则应适当延长保温时间。

    保温时间也与焊件大小和钎缝间隙值有关。大件的保温时间应比小件的长，以保证加热均匀。钎缝间隙大时，为了保证钎料同母材必要的相互作用，应有较长的保温时间。

    钎焊时，过快的加热速度会使焊件内温度不均而产生内应力；加热速度过慢又会产生母材因过热而晶粒长大、钎料中低沸点组元蒸发、金属表面氧化、钎剂的分解等不良作用。因此应在保证焊件均匀受热的前提下，尽量缩短加热时间，提高生产率。