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釬料
brazingfillermetal
solder
釬料
brazingfillermetal
solde1什么是釬焊?釬焊的特征釬料的熔點(diǎn)低于母材,釬焊時(shí)母材不熔化釬料與母材的成分差別很大熔化的釬料靠潤(rùn)濕與毛細(xì)作用吸入和保持在母材間隙內(nèi)依靠液態(tài)釬料和固體母材的相互擴(kuò)散形成冶金結(jié)合什么是釬焊?釬焊的特征釬料的熔點(diǎn)低于母材,釬焊時(shí)母材不熔化2什么是釬料?釬料是釬焊時(shí)的填充材料,是在釬焊過程中加入的一種金屬或合金,它們的釬焊溫度在液相線溫度以上,釬焊接頭的質(zhì)量主要取決于釬料。
什么是釬料?釬料是釬焊時(shí)的填充材料,是在釬焊過程中加入的一種3基本要求合適的熔點(diǎn)(溫度控制;組織控制;缺陷)良好的潤(rùn)濕性與母材良好的冶金相互作用穩(wěn)定性、均勻的成分(元素?fù)]發(fā)、成分偏析)接頭性能(強(qiáng)度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗腐蝕性等)成本基本要求4影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素釬料和母材的成份 若釬料與母材在固態(tài)和液態(tài)下均不發(fā)生物理化學(xué)作用,則他們之間的潤(rùn)濕作用就很差,如鉛與鐵。若釬料與母材能相互溶解或形成固溶體、共晶體、金屬間化合物,則認(rèn)為釬料能較好地潤(rùn)濕母材,例如銀對(duì)銅。影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素釬料和母材的成份 5無鉛鉛料自2006年7月迄,歐盟產(chǎn)品不得含有鉛等6種有毒物質(zhì)。汞(Hg)、鎘(Cd)、六價(jià)鉻(Cr)、鉛(Pb)、聚溴聯(lián)苯(PBB)、聚溴二苯醚(PBDE)無鉛鉛料自2006年7月迄,歐盟產(chǎn)品不得含有鉛等6種有毒物質(zhì)6影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素釬焊溫度釬焊加熱溫度的升高,由于釬料表面張力下降等原因會(huì)改善釬料對(duì)母材的潤(rùn)濕性,但釬焊溫度不能過高,否則會(huì)造成釬料流失,晶粒長(zhǎng)大等缺陷。影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素釬焊溫度7影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素母材表面氧化物如果母材金屬表面存在氧化物,液態(tài)釬料往往會(huì)凝聚成球狀,不與母材發(fā)生潤(rùn)濕,所以,釬焊前必須充分清除氧化物,才能保證良好的潤(rùn)濕作用。影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素母材表面氧化物8影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素母材表面粗糙度當(dāng)釬料與母材之間作用較弱時(shí),母材表面粗糙的溝槽起到了特殊的毛細(xì)作用,可以改善釬料在母材上的潤(rùn)濕與鋪展。影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素母材表面粗糙度9釬料的熔化釬焊時(shí),只有熔化的液體釬料很好地潤(rùn)濕母材表面才能填滿釬縫。釬料的熔化釬焊時(shí),只有熔化的液體釬料很好地潤(rùn)濕母材表面才能10軟釬料-錫鉛釬料軟釬料-錫鉛釬料11釬縫金屬的成分偏析具有窄熔點(diǎn)范圍的釬料和共晶成分的釬料,在熔化過程中的行為類似純金屬,接頭間隙為0.025-0.080mm的釬焊中。窄熔點(diǎn)范圍的釬料適合于緩慢和快速加熱工藝寬熔點(diǎn)范圍的釬料成分則采用一種避免固液相熔析的措施,即偏析。(不適合用于預(yù)置釬料場(chǎng)合)釬縫金屬的成分偏析具有窄熔點(diǎn)范圍的釬料和共晶成分的釬料,在熔12釬焊的溫度要求釬料在流到接頭間隙中之前完全熔化,然后靠毛細(xì)作用吸附分布。因此液相線是所用釬料在釬焊過程中的最低溫度,并且所有的釬縫結(jié)合面必須加熱到這個(gè)溫度或高于這個(gè)溫度。有某些釬料的合金低于實(shí)際液相線溫度下,也有足夠的流動(dòng)性并形成良好的接頭,例如:BCuPAg釬料。最好是均勻加熱。釬焊的溫度要求釬料在流到接頭間隙中之前完全熔化,然后靠毛細(xì)作13釬焊溫度的選擇要連接的材料(母材)所使用的釬料采用的釬焊工藝(感應(yīng)釬焊、爐中釬焊)設(shè)計(jì)接頭形狀(包括接頭間隙)。釬焊溫度的選擇要連接的材料(母材)14釬焊溫度釬焊溫度15對(duì)釬料的基本要求
為了滿足釬焊的使用要求,用于釬料的金屬和合金應(yīng)具備以下特點(diǎn):在使用過程中能夠潤(rùn)濕母材;從開始熔化到完全熔化的熔點(diǎn)范圍合適并具有良好的流動(dòng)性,使得它能靠毛細(xì)管吸附作用分布到所要求的已準(zhǔn)備好的接頭中;化學(xué)成分均勻穩(wěn)定,盡量減少在釬焊溫度下造成的成分偏析;能夠形成具有合適的力學(xué)成分性能,并滿足使用要求的釬焊接頭;根據(jù)使用要求能夠產(chǎn)生母材與釬料的相互作用;不能生成脆性金屬間化合物和過量的燒蝕。對(duì)釬料的基本要求為了滿足釬焊的使用要求,用于釬料的金屬16釬焊用釬料為了滿足釬焊要求,對(duì)釬料的基本要求如下:①具有適當(dāng)?shù)娜埸c(diǎn)。②具有良好的潤(rùn)濕性,應(yīng)能在母材表面充分鋪展并充分填滿釬縫間隙。③能與母材發(fā)生溶解、反應(yīng)擴(kuò)散等相互作用,并形成牢固的冶金結(jié)合。④應(yīng)具有穩(wěn)定和均勻的成分,在釬焊過程中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)偏析現(xiàn)象和易揮發(fā)元素的燒損。⑤得到的釬焊接頭應(yīng)能滿足使用要求。釬焊用釬料為了滿足釬焊要求,對(duì)釬料的基本要求如下:①具有適17釬料分類以熔點(diǎn)區(qū)分:低于450℃易熔釬料(軟釬料)高于450℃難熔釬料(硬釬料)軟釬料:鉍基、錫基、鉛基、鎘基、鋅基硬釬料:鋁基、銀基、銅基、錳基、鎳基釬料分類以熔點(diǎn)區(qū)分:低于450℃易熔釬料(軟釬料)軟釬料:18釬料分類釬料分類19釬料分類釬料按其制成形狀可分為絲、棒、片、箔、粉狀或特殊形狀釬料(例如環(huán)形釬料或膏狀釬料等)。釬料分類釬料按其制成形狀可分為絲、棒、片、箔、粉狀或特殊形狀20釬料的型號(hào)型號(hào)有兩部分組成第一部分“S”表示軟釬料,“B”表示硬釬料。第二部分由主要合金組成的化學(xué)元素符號(hào)組成
釬料的型號(hào)型號(hào)有兩部分組成21釬料的牌號(hào)釬料稱焊料,牌號(hào)“HL×××”或料“×××”表示其后第一位數(shù)字代表不同合金類型;第二、第三位數(shù)字代表該類釬料合金的不同編號(hào)。牌號(hào)合金類型牌號(hào)合金類型HL1××(料1××)CuZn合金HL5××(料1××)Zn基、Cd基合金HL2××(料2××)CuP合金HL6××(料1××)SnPb合金HL3××(料3××)Ag基合金HL7××(料1××)Ni基合金HL4××(料4××)Al基合金釬料的牌號(hào)釬料稱焊料,牌號(hào)“HL×××”或料“×××”表示牌22釬料的選擇經(jīng)濟(jì)性能使用性能與母材的匹配與釬焊方法的匹配釬料的選擇經(jīng)濟(jì)性能23釬料成分推薦的最高使用溫度
釬料類型工作溫度/℃釬料類型工作溫度/℃連續(xù)工作斷續(xù)工作連續(xù)工作斷續(xù)工作BAlSi150200RBCuZn200315BCuP150200BCu200480BAg150200BMg120150BAu425540BNi10101100釬料成分推薦的最高使用溫度釬料類型工作溫度/℃釬料類型工作24Thankyou
Thankyou25第二章釬焊用釬料一、硬釬料
1、鋁基釬料:主要以鋁硅合金為基,還可加入銅、鋅、鍺等元素以滿足工藝性能的要求,用來釬焊鋁和鋁合金。第二章釬焊用釬料一、硬釬料1、鋁基釬料:主要以鋁硅26第二章釬焊用釬料
鋁基釬料適用于火焰釬焊、爐中釬焊、鹽浴釬焊和真空釬焊等工藝方法。根據(jù)GB/T13815—92《鋁基釬料》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,鋁基釬料的分類、型號(hào)、形狀及熔化溫度范圍見表2.2。表2.2鋁基釬料的分類、型號(hào)、形狀及熔化溫度第二章釬焊用釬料鋁基釬料適用于火焰釬焊、爐中釬焊、鹽27第二章釬焊用釬料銀基釬料適用于氣體火焰釬焊、電阻釬焊、爐中釬焊、感應(yīng)釬焊和浸沾釬焊等工藝方法,用途較廣泛。根據(jù)GB10046《銀基釬料》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,銀基釬料的分類、型號(hào)及熔化溫度見表2.4。第二章釬焊用釬料銀基釬料適用于氣體火焰釬焊、電阻釬焊28第二章釬焊用釬料鋁基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.3規(guī)定。絲狀、帶狀、條狀釬料表面應(yīng)光潔,不應(yīng)有影響釬焊性能的油污、夾雜物、起皮、分層和裂紋等缺陷。
表2.3鋁基釬料的化學(xué)成分/%第二章釬焊用釬料鋁基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.3規(guī)定29第二章釬焊用釬料2、銀基釬料:主要以銀銅和銀銅鋅合金為基,還可加入鎘、錫、錳、鎳、鋰等元素以滿足不同的釬焊工藝要求,是應(yīng)用最廣的一種硬釬料。由于熔化溫度不很高,能潤(rùn)濕很多金屬,并且有良好的強(qiáng)度、延性、導(dǎo)熱性和抗腐蝕性,廣泛用于釬焊低碳鋼、不銹鋼、銅及銅合金、可伐合金、難熔金屬等。
第二章釬焊用釬料2、銀基釬料:主要以銀銅和銀銅鋅合30第二章釬焊用釬料表2.4銀基釬料的分類、型號(hào)及熔化溫度
第二章釬焊用釬料表2.4銀基釬料的分類、型號(hào)及熔化溫度31第二章釬焊用釬料銀基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.5的規(guī)定。釬料表面應(yīng)光潔,不應(yīng)有影響釬焊性能的油污、夾雜物、起皮、針孔分層和裂紋等缺陷。釬料應(yīng)具有良好的釬焊工藝性能。每批釬料應(yīng)在不同部位取三個(gè)代表性試樣進(jìn)行化學(xué)分析,在常規(guī)分析中如發(fā)現(xiàn)有其他雜質(zhì)時(shí)須作進(jìn)一步分析,雜質(zhì)元素的總量不得超過0.15%。第二章釬焊用釬料銀基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.5的規(guī)32第二章釬焊用釬料表2.5銀基釬料的化學(xué)成分/%第二章釬焊用釬料表2.5銀基釬料的化學(xué)成分/%33第二章釬焊用釬料3、銅基釬料:常用的有銅鋅、銅磷和銅鍺釬料,由于其經(jīng)濟(jì)性好,在鋼、合金鋼、銅和銅合金的釬焊方面獲得了廣泛應(yīng)用。第二章釬焊用釬料3、銅基釬料:常用的有銅鋅、銅磷和銅34第二章釬焊用釬料銅基釬料適用于氣體火焰釬焊、電阻釬焊、爐中釬焊、感應(yīng)釬焊和浸沾釬焊等工藝方法,用途較廣泛。根據(jù)GB/T6418—93《銅基釬料》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,銅基釬料分類(分為純銅釬料、銅鋅釬料和銅磷釬料)和型號(hào)見表2.6。表2.6銅基釬料的分類和型號(hào)第二章釬焊用釬料銅基釬料適用于氣體火焰釬焊、電阻釬焊35第二章釬焊用釬料銅基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.6、表2.7規(guī)定。絲狀、帶狀、條狀釬料表面應(yīng)光潔,不應(yīng)有影響釬焊性能的油污、夾雜物、起皮、分層和裂紋等缺陷。每批釬料應(yīng)在不同部位取三個(gè)代表性試樣進(jìn)行化學(xué)分析,在分析中如發(fā)現(xiàn)有其他元素時(shí)須作進(jìn)一步分析,以確定雜質(zhì)總量是否超過規(guī)定的要求。如分析結(jié)果不符合表2.6、表2.7規(guī)定應(yīng)加倍取樣復(fù)驗(yàn)分析。銅基釬料的熔化溫度見表2.8。第二章釬焊用釬料銅基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.6、表36銅基釬料表2.6銅和銅鋅釬料的化學(xué)成分注:1、表中單值數(shù)表示最大值。2、雜質(zhì)總量中,BCu≤0.10%,銅鋅釬料≤0.50%,雜質(zhì)總量包括標(biāo)有“*”元素的含量。銅基釬料表2.6銅和銅鋅釬料的化學(xué)成分注:1、表中單值數(shù)37銅磷釬料的化學(xué)成分銅磷釬料的化學(xué)成分38銅基釬料表2.8銅基釬料的熔化溫度銅基釬料表2.8銅基釬料的熔化溫度39錳基釬料4、錳基釬料:以錳鎳為基,還可加入鉻、鈷、鐵、銅等元素,以滿足不同工藝的需要。錳基釬料的延性好,對(duì)不銹鋼、耐熱鋼具有良好的濕潤(rùn)能力,釬縫有較高的室溫和高溫強(qiáng)度,中等的抗氧化性和耐腐蝕性,對(duì)母材金屬無明顯的熔蝕作用。錳基釬料4、錳基釬料:以錳鎳為基,還可加入鉻、鈷、鐵、銅40錳基釬料錳基釬料適用于氣體保護(hù)的爐中釬焊、感應(yīng)釬焊和真空釬焊等工藝方法。根據(jù)GB/T13679—92《錳基釬料》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,錳基釬料的分類、型號(hào)、熔化溫度和釬焊溫度見表2.9。表2.9錳基釬料的分類、型號(hào)及釬焊溫度錳基釬料錳基釬料適用于氣體保護(hù)的爐中釬焊、感應(yīng)釬焊和真空41錳基釬料錳基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.10規(guī)定。帶狀及絲狀釬料表面應(yīng)光潔,不應(yīng)有影響釬焊性能的油污、氧化膜、夾雜物、分層和裂紋等缺陷。每批釬料不超過200㎏應(yīng)在不同部位隨機(jī)抽取三個(gè)試樣進(jìn)行化學(xué)分析,在分析中如發(fā)現(xiàn)有其他雜質(zhì)元素時(shí)須作進(jìn)一步分析。如分析結(jié)果不符合表2.16規(guī)定應(yīng)加倍取樣對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。錳基釬料錳基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.10規(guī)定。帶狀及絲42錳基釬料表2.10錳基釬料的化學(xué)成分/%錳基釬料表2.10錳基釬料的化學(xué)成分/%43鎳基釬料5、鎳基釬料:鎳基釬料內(nèi)常加入鉻、硅、硼、鐵、磷和碳等元素。鉻的主要作用是增大抗氧化、抗腐蝕能力及提高釬料的高溫強(qiáng)度;硅可降低熔點(diǎn)、增加流動(dòng)性;硼和磷是降低釬料熔點(diǎn)的主要元素,并能改善潤(rùn)濕能力和鋪展能力;碳可以降低釬料的熔化溫度;少量的鐵可以提高釬料的強(qiáng)度。鎳基釬料具有優(yōu)良的抗腐蝕性和耐熱性,常用于釬焊奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、馬氏體不銹鋼、鎳基合金和鈷基合金等。
鎳基釬料5、鎳基釬料:鎳基釬料內(nèi)常加入鉻、硅、硼、鐵、磷44鎳基釬料鎳基釬料適用于爐中釬焊、感應(yīng)釬焊和電阻釬焊等工藝方法。根據(jù)GB10859—89《鎳基釬料》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,鎳基釬料的分類、型號(hào)和釬焊參考溫度見表2.11。表2.11鎳基釬料的分類、型號(hào)和釬焊參考溫度鎳基釬料鎳基釬料適用于爐中釬焊、感應(yīng)釬焊和電阻釬焊等工藝45鎳基釬料鎳基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.12規(guī)定。釬料可以棒狀、箔帶狀、粉狀等形式供貨,棒狀釬料應(yīng)表面光潔,沒有影響釬焊性能的夾雜物及氧化皮等缺陷。粉狀釬料外觀應(yīng)呈金屬光澤,不得有其他夾雜物和油污。釬料應(yīng)具有良好的釬焊工藝性能,在合適的釬焊工藝條件下,釬縫表面不應(yīng)在未熔化的殘留物。鎳基釬料鎳基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.12規(guī)定。釬料可以46鎳基釬料表2.12鎳基釬料的化學(xué)成分鎳基釬料表2.12鎳基釬料的化學(xué)成分47第二章釬焊用釬料6、金基釬料:金基釬料內(nèi)常加入銅、鎳等元素。金基硬釬料與母材金屬的作用程度小,常用于薄件的釬焊。7、鈀基釬料:鈀基釬料內(nèi)常加入銀、銅、錳、鎳等元素。鈀基釬料具有潤(rùn)濕能力強(qiáng)、蒸氣壓低、延性好、強(qiáng)度高、對(duì)母材金屬溶蝕傾向小等特點(diǎn),適用于不銹鋼、鎳基合金等材料的釬焊,主要用于航空和宇航、電子工業(yè)等部門。
第二章釬焊用釬料6、金基釬料:金基釬料內(nèi)常加入銅、鎳48第二章釬焊用釬料應(yīng)用最廣泛的是錫鉛釬料。當(dāng)錫鉛合金WSn為61.9%時(shí),即形成熔點(diǎn)為183℃的共晶,其強(qiáng)度和硬度最高。第二章釬焊用釬料應(yīng)用最廣泛的是錫鉛釬料。當(dāng)錫鉛合49第二章釬焊用釬料2.2.3釬料型號(hào)與牌號(hào)(1)釬料的型號(hào)
根據(jù)GB/T6208—95《釬焊型號(hào)表示方法》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,釬料型號(hào)由兩部分組成,釬料型號(hào)兩部分之間用短劃“-”分開。釬料型號(hào)中第一部分用一個(gè)大定英文字母表示釬料的類型:首字母“S”表示軟釬料,“B”表示硬釬焊。釬料型號(hào)中的第二部分由主要合金組分的化學(xué)元素符號(hào)組成。在這部分中第一個(gè)化學(xué)元素符號(hào)表示釬料的基體組分;其他化學(xué)元素符號(hào)按其質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)順序排列,當(dāng)幾種元素具有相同的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí),按其原子序數(shù)順序排列。
第二章釬焊用釬料2.2.3釬料型號(hào)與牌號(hào)(1)釬料的50第二章釬焊用釬料
軟釬料每個(gè)元素符號(hào)后都要標(biāo)出其公稱質(zhì)量分?jǐn)?shù);硬釬料僅第一個(gè)化學(xué)元素符號(hào)后標(biāo)出公稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)。公稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)取整數(shù)誤差±1%,若其元素公稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅規(guī)定最低值時(shí)應(yīng)將其取整數(shù)。公稱質(zhì)量小于1%的元素在型號(hào)中不必標(biāo)出,但如某元素是釬料的關(guān)鍵組分一定要標(biāo)出時(shí),軟釬料型號(hào)中可僅標(biāo)出其化學(xué)元素符號(hào),硬釬料型號(hào)中將其化學(xué)元素符號(hào)用括號(hào)括起來。第二章釬焊用釬料軟釬料每個(gè)元素符號(hào)后都要標(biāo)出其公51第二章釬焊用釬料每個(gè)釬料型號(hào)中最多只能標(biāo)出6個(gè)化學(xué)元素符號(hào)。將符號(hào)“E”標(biāo)注在型號(hào)第二部分之后用以表示是電子行業(yè)用軟釬料。對(duì)于真空級(jí)釬料,用字母“V”表示,以短劃“-”與前面的合金組分分開。既可用作釬料又可用作氣焊焊絲的銅鋅合金,用字母“R”表示,前面同樣加一短劃“-”。第二章釬焊用釬料每個(gè)釬料型號(hào)中最多只能標(biāo)出6個(gè)化學(xué)元52第二章釬焊用釬料在GB/T6208—95頒布前,我國(guó)另有一套釬焊牌號(hào)表示方法,長(zhǎng)期使用已成習(xí)慣,上述國(guó)標(biāo)頒行后仍常見到。釬料俗稱焊料,以牌號(hào)“HL×××”或“料×××”表示,其后第一位數(shù)字代表不同合金類型;第二、第三位數(shù)字代表該類釬料合金的不同編號(hào)。(2)釬料的牌號(hào)第二章釬焊用釬料在GB/T6208—95頒布前,我53第二章釬焊用釬料表2.13焊料牌號(hào)條一位數(shù)字的含義第二章釬焊用釬料表2.13焊料牌號(hào)條一位數(shù)字的含義54第二章釬焊用釬料2.3釬料的影響因素2.3.1釬焊母材對(duì)選擇釬料的影響
釬料有時(shí)必須與釬焊的母材相互作用,有冶金兼容性,可生成滿足特殊應(yīng)用要求的釬焊接頭。這種要求不包括諸如在不該發(fā)生的地方生成脆性金屬間化合物的冶金反應(yīng)。可以考慮使用鍍層來增加潤(rùn)濕性或防止生成脆性金屬間化合物的冶金反應(yīng)。也應(yīng)考慮母材的熱處理要求。
第二章釬焊用釬料2.3釬料的影響因素2.3.1釬55第二章釬焊用釬料表2.14釬料和母材的關(guān)系①Al為鋁基釬料。②Cu為純銅釬料。③Cu-Zn為銅鋅釬料。第二章釬焊用釬料表2.14釬料和母材的關(guān)系①Al為56第二章釬焊用釬料2.3.2加熱方式對(duì)選擇釬料的影響一般來講,具有窄熔點(diǎn)范圍的釬料其固-液相間溫度不超過10℃,能使用任何加熱方式。窄熔點(diǎn)范圍的釬料能夠以任何方式使用并能預(yù)置在接頭面上。傾向于偏析的釬料應(yīng)該采用迅速將接頭加熱到釬焊溫度的方法,爐中釬焊或大質(zhì)量的組件由于加熱速度緩慢會(huì)使釬料偏析。如果在工件達(dá)到釬焊溫度之后將釬料填加的哦接頭中,這些釬料仍能使用在緩慢加熱的場(chǎng)合,例如焊絲在工件溫度到達(dá)釬焊溫度時(shí)送進(jìn)接縫中的場(chǎng)合。第二章釬焊用釬料2.3.2加熱方式對(duì)選擇釬料的影響57第二章釬焊用釬料2.3.3工件使用要求對(duì)選擇釬料的影響釬焊接頭要能滿足使用要求。所服務(wù)的工作條件包括:①工作溫度;②組件預(yù)期的壽命;③熱循環(huán);④應(yīng)力條件;⑤腐蝕條件⑥輻射穩(wěn)定性
常見的指標(biāo)是耐腐蝕性或抗氧化性和在工作溫度下合適的強(qiáng)度等。在實(shí)際運(yùn)行條件下用試驗(yàn)驗(yàn)證所選擇釬焊接頭的性能。有些釬焊接頭被用在低溫下,從得到的技術(shù)數(shù)據(jù)顯示,釬焊接頭的拉應(yīng)力、剪應(yīng)力、沖擊韌性,在低溫工作時(shí)沒有不利的影響。第二章釬焊用釬料2.3.3工件使用要求對(duì)選擇釬料的影58第二章釬焊用釬料
釬焊接頭有時(shí)也被使用在高溫環(huán)境下。表2.15列出了一些不同釬焊釬料成分推薦的高使用溫度。在高溫下釬焊接頭的強(qiáng)度受到接頭間隙、釬料和母材擴(kuò)散的量、處在釬焊溫度下的時(shí)間等因素的影響。這些不同的特性需要在工作溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以確定其適應(yīng)性。表2.15列出了一些不同釬焊釬料成分推薦的高使用溫度第二章釬焊用釬料釬焊接頭有時(shí)也被使用在高溫環(huán)境下59第二章釬焊用釬料2.3.4釬焊溫度對(duì)釬料的影響在指定的釬焊溫度下,應(yīng)以選擇具有最低釬焊溫度的釬料為最好。較低的釬焊溫度具有以下優(yōu)勢(shì):①對(duì)母材有最小的熱影響,降低被退火、燒損、晶粒長(zhǎng)大和變形的機(jī)會(huì);②釬焊過程所發(fā)生的釬料與母材之間的相互反應(yīng)最小;③增加了工件的使用壽命;④過程中需要的能源更加經(jīng)濟(jì)⑤加熱時(shí)間更短。第二章釬焊用釬料2.3.4釬焊溫度對(duì)釬料的影響在指定60第二章釬焊用釬料選擇高熔點(diǎn)釬料的理由是:①由于含貴重金屬少,高熔點(diǎn)釬料比低熔點(diǎn)釬料價(jià)格低;②釬焊溫度有時(shí)選擇在與金屬熱處理溫度相同的點(diǎn)上,例如,應(yīng)力釋放點(diǎn)和退火點(diǎn);③高的熔化溫度增強(qiáng)了母材與材料之間的相互作用,增加了在熔化的溫度和釬焊接頭的物理特性;④較高的釬焊溫度允許在釬焊之后進(jìn)行較低溫度的熱處理工藝,以提高母材的力學(xué)性能或進(jìn)行順序釬焊;⑤在還原氣氛或真空條件下,使用較高的釬焊溫度將更加有效地去除氧化皮;⑥工作環(huán)境需要難高溫或更加耐氧化的釬料。第二章釬焊用釬料選擇高熔點(diǎn)釬料的理由是:①由于含貴重金61第二章釬焊用釬料2.3.5接頭設(shè)計(jì)對(duì)選擇釬料的影響釬焊接頭的設(shè)計(jì)對(duì)釬焊材料的選擇也有影響,例如部件的體積、接頭長(zhǎng)度和接頭間隙,將影響被選擇釬料的流動(dòng)或黏度。接頭間隙將決定需要共晶材料還是非共晶材料。0.025~0.080mm的接頭間隙需要具有高流動(dòng)性的共晶或有窄熔點(diǎn)范圍的合金。更大的接頭間隙需要更加黏滯性的釬料,需要增加釬焊溫度以增加黏滯性釬料的流動(dòng)性。當(dāng)使用共晶釬料時(shí),釬焊接頭只需要加熱到液相線溫度以上10℃即可保證其流動(dòng)性。而使用寬熔點(diǎn)范圍的釬料時(shí),釬焊接頭要加熱到液相線高66℃以上的溫度才能保證滿意的流動(dòng)性。其他因素流動(dòng)性也有影響,部件的體積以及均勻加熱的能力也將影響釬料的流動(dòng)性。加熱緩慢或不均勻的厚大部件、不能快速加熱的松配合的接頭等,應(yīng)該使用共晶型的釬料,母材能夠溶解到釬料中,改變了釬料的流動(dòng)特點(diǎn)。這在需要釬料流動(dòng)很長(zhǎng)距離的長(zhǎng)焊縫時(shí),應(yīng)該是所要考慮的問題。第二章釬焊用釬料2.3.5接頭設(shè)計(jì)對(duì)選擇釬料的影響62第二章釬焊用釬料2.3.6釬料形狀對(duì)選擇釬料的影響特定應(yīng)用時(shí)所需要的釬料的外形,對(duì)釬料的選擇有一定影響。有些釬料僅適合使用在有限的幾種形狀時(shí),有些可以使用在任何方式。在接頭加熱之前加釬料必須采用預(yù)置釬料的方式,釬料根據(jù)接頭形狀可以加工成不同的形狀。在加熱之后加釬料時(shí),釬料的形狀大多只采用絲狀或條形。
為了將釬料用于特定的用途,采用了許多特殊的釬料形狀和樣式來合理預(yù)置釬料。環(huán)狀、墊片狀、經(jīng)過加工的絲狀、隔片狀、顆?;蚋酄钍亲钇胀ǖ拟F料形狀。應(yīng)保證在每個(gè)組件正確的位置處有合適的、均勻的釬料。
預(yù)置釬料可以使用在手工釬焊中,但更多的使用在機(jī)械釬焊中。在連接面積大的場(chǎng)合,釬焊用釬料箔被放置在搭接表面之間。在這種細(xì)槽溝中,封閉的環(huán)對(duì)于長(zhǎng)的連接套管接頭接縫或?qū)τ邴}槽浸漬焊是需要的,因?yàn)樵谀切﹫?chǎng)合,要避免在工件溫度達(dá)到釬焊溫度之前熔化焊環(huán)。第二章釬焊用釬料2.3.6釬料形狀對(duì)選擇釬料的影響63第二章釬焊用釬料2.3.7接頭外觀要求對(duì)選擇釬料的影響
許多場(chǎng)合下,如以不銹鋼為母材的場(chǎng)合,選擇釬料的基本要求是滿足接頭的美觀要求。其他像食品加工設(shè)備、珠寶工業(yè)中釬料與母材的顏色匹配也極其重要。有些應(yīng)用,需要接頭的外表面保持光滑。主要原因是避免昂貴的化學(xué)或打磨處理來清理接頭表面過多的釬料。這樣做的原因是許多消費(fèi)產(chǎn)品要求光滑的輪廓,尤其在釬焊后產(chǎn)品要求噴漆和電鍍的場(chǎng)合。選擇一種不能形成大釬角的釬料可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求。2.3.8施工安全對(duì)選擇釬料的影響在釬料、釬劑和釬焊所用的氣體中存在易燃、易爆或刺激的成分。一般來講在將釬料熔化的過程中產(chǎn)生的煙塵和氣體是主要來源,必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐L(fēng)。有些Bag類釬料包括鎘元素,在釬焊過程中產(chǎn)生氧化鎘是有毒的,它的煙塵必須避免。作為一個(gè)替代方法,盡可能的不要選用含鎘元素放入合金。
第二章釬焊用釬料2.3.7接頭外觀要求對(duì)選擇釬料的影64釬料
brazingfillermetal
solder
釬料
brazingfillermetal
solde65什么是釬焊?釬焊的特征釬料的熔點(diǎn)低于母材,釬焊時(shí)母材不熔化釬料與母材的成分差別很大熔化的釬料靠潤(rùn)濕與毛細(xì)作用吸入和保持在母材間隙內(nèi)依靠液態(tài)釬料和固體母材的相互擴(kuò)散形成冶金結(jié)合什么是釬焊?釬焊的特征釬料的熔點(diǎn)低于母材,釬焊時(shí)母材不熔化66什么是釬料?釬料是釬焊時(shí)的填充材料,是在釬焊過程中加入的一種金屬或合金,它們的釬焊溫度在液相線溫度以上,釬焊接頭的質(zhì)量主要取決于釬料。
什么是釬料?釬料是釬焊時(shí)的填充材料,是在釬焊過程中加入的一種67基本要求合適的熔點(diǎn)(溫度控制;組織控制;缺陷)良好的潤(rùn)濕性與母材良好的冶金相互作用穩(wěn)定性、均勻的成分(元素?fù)]發(fā)、成分偏析)接頭性能(強(qiáng)度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗腐蝕性等)成本基本要求68影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素釬料和母材的成份 若釬料與母材在固態(tài)和液態(tài)下均不發(fā)生物理化學(xué)作用,則他們之間的潤(rùn)濕作用就很差,如鉛與鐵。若釬料與母材能相互溶解或形成固溶體、共晶體、金屬間化合物,則認(rèn)為釬料能較好地潤(rùn)濕母材,例如銀對(duì)銅。影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素釬料和母材的成份 69無鉛鉛料自2006年7月迄,歐盟產(chǎn)品不得含有鉛等6種有毒物質(zhì)。汞(Hg)、鎘(Cd)、六價(jià)鉻(Cr)、鉛(Pb)、聚溴聯(lián)苯(PBB)、聚溴二苯醚(PBDE)無鉛鉛料自2006年7月迄,歐盟產(chǎn)品不得含有鉛等6種有毒物質(zhì)70影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素釬焊溫度釬焊加熱溫度的升高,由于釬料表面張力下降等原因會(huì)改善釬料對(duì)母材的潤(rùn)濕性,但釬焊溫度不能過高,否則會(huì)造成釬料流失,晶粒長(zhǎng)大等缺陷。影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素釬焊溫度71影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素母材表面氧化物如果母材金屬表面存在氧化物,液態(tài)釬料往往會(huì)凝聚成球狀,不與母材發(fā)生潤(rùn)濕,所以,釬焊前必須充分清除氧化物,才能保證良好的潤(rùn)濕作用。影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素母材表面氧化物72影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素母材表面粗糙度當(dāng)釬料與母材之間作用較弱時(shí),母材表面粗糙的溝槽起到了特殊的毛細(xì)作用,可以改善釬料在母材上的潤(rùn)濕與鋪展。影響釬料潤(rùn)濕母材的主要因素母材表面粗糙度73釬料的熔化釬焊時(shí),只有熔化的液體釬料很好地潤(rùn)濕母材表面才能填滿釬縫。釬料的熔化釬焊時(shí),只有熔化的液體釬料很好地潤(rùn)濕母材表面才能74軟釬料-錫鉛釬料軟釬料-錫鉛釬料75釬縫金屬的成分偏析具有窄熔點(diǎn)范圍的釬料和共晶成分的釬料,在熔化過程中的行為類似純金屬,接頭間隙為0.025-0.080mm的釬焊中。窄熔點(diǎn)范圍的釬料適合于緩慢和快速加熱工藝寬熔點(diǎn)范圍的釬料成分則采用一種避免固液相熔析的措施,即偏析。(不適合用于預(yù)置釬料場(chǎng)合)釬縫金屬的成分偏析具有窄熔點(diǎn)范圍的釬料和共晶成分的釬料,在熔76釬焊的溫度要求釬料在流到接頭間隙中之前完全熔化,然后靠毛細(xì)作用吸附分布。因此液相線是所用釬料在釬焊過程中的最低溫度,并且所有的釬縫結(jié)合面必須加熱到這個(gè)溫度或高于這個(gè)溫度。有某些釬料的合金低于實(shí)際液相線溫度下,也有足夠的流動(dòng)性并形成良好的接頭,例如:BCuPAg釬料。最好是均勻加熱。釬焊的溫度要求釬料在流到接頭間隙中之前完全熔化,然后靠毛細(xì)作77釬焊溫度的選擇要連接的材料(母材)所使用的釬料采用的釬焊工藝(感應(yīng)釬焊、爐中釬焊)設(shè)計(jì)接頭形狀(包括接頭間隙)。釬焊溫度的選擇要連接的材料(母材)78釬焊溫度釬焊溫度79對(duì)釬料的基本要求
為了滿足釬焊的使用要求,用于釬料的金屬和合金應(yīng)具備以下特點(diǎn):在使用過程中能夠潤(rùn)濕母材;從開始熔化到完全熔化的熔點(diǎn)范圍合適并具有良好的流動(dòng)性,使得它能靠毛細(xì)管吸附作用分布到所要求的已準(zhǔn)備好的接頭中;化學(xué)成分均勻穩(wěn)定,盡量減少在釬焊溫度下造成的成分偏析;能夠形成具有合適的力學(xué)成分性能,并滿足使用要求的釬焊接頭;根據(jù)使用要求能夠產(chǎn)生母材與釬料的相互作用;不能生成脆性金屬間化合物和過量的燒蝕。對(duì)釬料的基本要求為了滿足釬焊的使用要求,用于釬料的金屬80釬焊用釬料為了滿足釬焊要求,對(duì)釬料的基本要求如下:①具有適當(dāng)?shù)娜埸c(diǎn)。②具有良好的潤(rùn)濕性,應(yīng)能在母材表面充分鋪展并充分填滿釬縫間隙。③能與母材發(fā)生溶解、反應(yīng)擴(kuò)散等相互作用,并形成牢固的冶金結(jié)合。④應(yīng)具有穩(wěn)定和均勻的成分,在釬焊過程中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)偏析現(xiàn)象和易揮發(fā)元素的燒損。⑤得到的釬焊接頭應(yīng)能滿足使用要求。釬焊用釬料為了滿足釬焊要求,對(duì)釬料的基本要求如下:①具有適81釬料分類以熔點(diǎn)區(qū)分:低于450℃易熔釬料(軟釬料)高于450℃難熔釬料(硬釬料)軟釬料:鉍基、錫基、鉛基、鎘基、鋅基硬釬料:鋁基、銀基、銅基、錳基、鎳基釬料分類以熔點(diǎn)區(qū)分:低于450℃易熔釬料(軟釬料)軟釬料:82釬料分類釬料分類83釬料分類釬料按其制成形狀可分為絲、棒、片、箔、粉狀或特殊形狀釬料(例如環(huán)形釬料或膏狀釬料等)。釬料分類釬料按其制成形狀可分為絲、棒、片、箔、粉狀或特殊形狀84釬料的型號(hào)型號(hào)有兩部分組成第一部分“S”表示軟釬料,“B”表示硬釬料。第二部分由主要合金組成的化學(xué)元素符號(hào)組成
釬料的型號(hào)型號(hào)有兩部分組成85釬料的牌號(hào)釬料稱焊料,牌號(hào)“HL×××”或料“×××”表示其后第一位數(shù)字代表不同合金類型;第二、第三位數(shù)字代表該類釬料合金的不同編號(hào)。牌號(hào)合金類型牌號(hào)合金類型HL1××(料1××)CuZn合金HL5××(料1××)Zn基、Cd基合金HL2××(料2××)CuP合金HL6××(料1××)SnPb合金HL3××(料3××)Ag基合金HL7××(料1××)Ni基合金HL4××(料4××)Al基合金釬料的牌號(hào)釬料稱焊料,牌號(hào)“HL×××”或料“×××”表示牌86釬料的選擇經(jīng)濟(jì)性能使用性能與母材的匹配與釬焊方法的匹配釬料的選擇經(jīng)濟(jì)性能87釬料成分推薦的最高使用溫度
釬料類型工作溫度/℃釬料類型工作溫度/℃連續(xù)工作斷續(xù)工作連續(xù)工作斷續(xù)工作BAlSi150200RBCuZn200315BCuP150200BCu200480BAg150200BMg120150BAu425540BNi10101100釬料成分推薦的最高使用溫度釬料類型工作溫度/℃釬料類型工作88Thankyou
Thankyou89第二章釬焊用釬料一、硬釬料
1、鋁基釬料:主要以鋁硅合金為基,還可加入銅、鋅、鍺等元素以滿足工藝性能的要求,用來釬焊鋁和鋁合金。第二章釬焊用釬料一、硬釬料1、鋁基釬料:主要以鋁硅90第二章釬焊用釬料
鋁基釬料適用于火焰釬焊、爐中釬焊、鹽浴釬焊和真空釬焊等工藝方法。根據(jù)GB/T13815—92《鋁基釬料》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,鋁基釬料的分類、型號(hào)、形狀及熔化溫度范圍見表2.2。表2.2鋁基釬料的分類、型號(hào)、形狀及熔化溫度第二章釬焊用釬料鋁基釬料適用于火焰釬焊、爐中釬焊、鹽91第二章釬焊用釬料銀基釬料適用于氣體火焰釬焊、電阻釬焊、爐中釬焊、感應(yīng)釬焊和浸沾釬焊等工藝方法,用途較廣泛。根據(jù)GB10046《銀基釬料》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,銀基釬料的分類、型號(hào)及熔化溫度見表2.4。第二章釬焊用釬料銀基釬料適用于氣體火焰釬焊、電阻釬焊92第二章釬焊用釬料鋁基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.3規(guī)定。絲狀、帶狀、條狀釬料表面應(yīng)光潔,不應(yīng)有影響釬焊性能的油污、夾雜物、起皮、分層和裂紋等缺陷。
表2.3鋁基釬料的化學(xué)成分/%第二章釬焊用釬料鋁基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.3規(guī)定93第二章釬焊用釬料2、銀基釬料:主要以銀銅和銀銅鋅合金為基,還可加入鎘、錫、錳、鎳、鋰等元素以滿足不同的釬焊工藝要求,是應(yīng)用最廣的一種硬釬料。由于熔化溫度不很高,能潤(rùn)濕很多金屬,并且有良好的強(qiáng)度、延性、導(dǎo)熱性和抗腐蝕性,廣泛用于釬焊低碳鋼、不銹鋼、銅及銅合金、可伐合金、難熔金屬等。
第二章釬焊用釬料2、銀基釬料:主要以銀銅和銀銅鋅合94第二章釬焊用釬料表2.4銀基釬料的分類、型號(hào)及熔化溫度
第二章釬焊用釬料表2.4銀基釬料的分類、型號(hào)及熔化溫度95第二章釬焊用釬料銀基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.5的規(guī)定。釬料表面應(yīng)光潔,不應(yīng)有影響釬焊性能的油污、夾雜物、起皮、針孔分層和裂紋等缺陷。釬料應(yīng)具有良好的釬焊工藝性能。每批釬料應(yīng)在不同部位取三個(gè)代表性試樣進(jìn)行化學(xué)分析,在常規(guī)分析中如發(fā)現(xiàn)有其他雜質(zhì)時(shí)須作進(jìn)一步分析,雜質(zhì)元素的總量不得超過0.15%。第二章釬焊用釬料銀基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.5的規(guī)96第二章釬焊用釬料表2.5銀基釬料的化學(xué)成分/%第二章釬焊用釬料表2.5銀基釬料的化學(xué)成分/%97第二章釬焊用釬料3、銅基釬料:常用的有銅鋅、銅磷和銅鍺釬料,由于其經(jīng)濟(jì)性好,在鋼、合金鋼、銅和銅合金的釬焊方面獲得了廣泛應(yīng)用。第二章釬焊用釬料3、銅基釬料:常用的有銅鋅、銅磷和銅98第二章釬焊用釬料銅基釬料適用于氣體火焰釬焊、電阻釬焊、爐中釬焊、感應(yīng)釬焊和浸沾釬焊等工藝方法,用途較廣泛。根據(jù)GB/T6418—93《銅基釬料》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,銅基釬料分類(分為純銅釬料、銅鋅釬料和銅磷釬料)和型號(hào)見表2.6。表2.6銅基釬料的分類和型號(hào)第二章釬焊用釬料銅基釬料適用于氣體火焰釬焊、電阻釬焊99第二章釬焊用釬料銅基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.6、表2.7規(guī)定。絲狀、帶狀、條狀釬料表面應(yīng)光潔,不應(yīng)有影響釬焊性能的油污、夾雜物、起皮、分層和裂紋等缺陷。每批釬料應(yīng)在不同部位取三個(gè)代表性試樣進(jìn)行化學(xué)分析,在分析中如發(fā)現(xiàn)有其他元素時(shí)須作進(jìn)一步分析,以確定雜質(zhì)總量是否超過規(guī)定的要求。如分析結(jié)果不符合表2.6、表2.7規(guī)定應(yīng)加倍取樣復(fù)驗(yàn)分析。銅基釬料的熔化溫度見表2.8。第二章釬焊用釬料銅基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.6、表100銅基釬料表2.6銅和銅鋅釬料的化學(xué)成分注:1、表中單值數(shù)表示最大值。2、雜質(zhì)總量中,BCu≤0.10%,銅鋅釬料≤0.50%,雜質(zhì)總量包括標(biāo)有“*”元素的含量。銅基釬料表2.6銅和銅鋅釬料的化學(xué)成分注:1、表中單值數(shù)101銅磷釬料的化學(xué)成分銅磷釬料的化學(xué)成分102銅基釬料表2.8銅基釬料的熔化溫度銅基釬料表2.8銅基釬料的熔化溫度103錳基釬料4、錳基釬料:以錳鎳為基,還可加入鉻、鈷、鐵、銅等元素,以滿足不同工藝的需要。錳基釬料的延性好,對(duì)不銹鋼、耐熱鋼具有良好的濕潤(rùn)能力,釬縫有較高的室溫和高溫強(qiáng)度,中等的抗氧化性和耐腐蝕性,對(duì)母材金屬無明顯的熔蝕作用。錳基釬料4、錳基釬料:以錳鎳為基,還可加入鉻、鈷、鐵、銅104錳基釬料錳基釬料適用于氣體保護(hù)的爐中釬焊、感應(yīng)釬焊和真空釬焊等工藝方法。根據(jù)GB/T13679—92《錳基釬料》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,錳基釬料的分類、型號(hào)、熔化溫度和釬焊溫度見表2.9。表2.9錳基釬料的分類、型號(hào)及釬焊溫度錳基釬料錳基釬料適用于氣體保護(hù)的爐中釬焊、感應(yīng)釬焊和真空105錳基釬料錳基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.10規(guī)定。帶狀及絲狀釬料表面應(yīng)光潔,不應(yīng)有影響釬焊性能的油污、氧化膜、夾雜物、分層和裂紋等缺陷。每批釬料不超過200㎏應(yīng)在不同部位隨機(jī)抽取三個(gè)試樣進(jìn)行化學(xué)分析,在分析中如發(fā)現(xiàn)有其他雜質(zhì)元素時(shí)須作進(jìn)一步分析。如分析結(jié)果不符合表2.16規(guī)定應(yīng)加倍取樣對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。錳基釬料錳基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.10規(guī)定。帶狀及絲106錳基釬料表2.10錳基釬料的化學(xué)成分/%錳基釬料表2.10錳基釬料的化學(xué)成分/%107鎳基釬料5、鎳基釬料:鎳基釬料內(nèi)常加入鉻、硅、硼、鐵、磷和碳等元素。鉻的主要作用是增大抗氧化、抗腐蝕能力及提高釬料的高溫強(qiáng)度;硅可降低熔點(diǎn)、增加流動(dòng)性;硼和磷是降低釬料熔點(diǎn)的主要元素,并能改善潤(rùn)濕能力和鋪展能力;碳可以降低釬料的熔化溫度;少量的鐵可以提高釬料的強(qiáng)度。鎳基釬料具有優(yōu)良的抗腐蝕性和耐熱性,常用于釬焊奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、馬氏體不銹鋼、鎳基合金和鈷基合金等。
鎳基釬料5、鎳基釬料:鎳基釬料內(nèi)常加入鉻、硅、硼、鐵、磷108鎳基釬料鎳基釬料適用于爐中釬焊、感應(yīng)釬焊和電阻釬焊等工藝方法。根據(jù)GB10859—89《鎳基釬料》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,鎳基釬料的分類、型號(hào)和釬焊參考溫度見表2.11。表2.11鎳基釬料的分類、型號(hào)和釬焊參考溫度鎳基釬料鎳基釬料適用于爐中釬焊、感應(yīng)釬焊和電阻釬焊等工藝109鎳基釬料鎳基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.12規(guī)定。釬料可以棒狀、箔帶狀、粉狀等形式供貨,棒狀釬料應(yīng)表面光潔,沒有影響釬焊性能的夾雜物及氧化皮等缺陷。粉狀釬料外觀應(yīng)呈金屬光澤,不得有其他夾雜物和油污。釬料應(yīng)具有良好的釬焊工藝性能,在合適的釬焊工藝條件下,釬縫表面不應(yīng)在未熔化的殘留物。鎳基釬料鎳基釬料的化學(xué)成分應(yīng)符合表2.12規(guī)定。釬料可以110鎳基釬料表2.12鎳基釬料的化學(xué)成分鎳基釬料表2.12鎳基釬料的化學(xué)成分111第二章釬焊用釬料6、金基釬料:金基釬料內(nèi)常加入銅、鎳等元素。金基硬釬料與母材金屬的作用程度小,常用于薄件的釬焊。7、鈀基釬料:鈀基釬料內(nèi)常加入銀、銅、錳、鎳等元素。鈀基釬料具有潤(rùn)濕能力強(qiáng)、蒸氣壓低、延性好、強(qiáng)度高、對(duì)母材金屬溶蝕傾向小等特點(diǎn),適用于不銹鋼、鎳基合金等材料的釬焊,主要用于航空和宇航、電子工業(yè)等部門。
第二章釬焊用釬料6、金基釬料:金基釬料內(nèi)常加入銅、鎳112第二章釬焊用釬料應(yīng)用最廣泛的是錫鉛釬料。當(dāng)錫鉛合金WSn為61.9%時(shí),即形成熔點(diǎn)為183℃的共晶,其強(qiáng)度和硬度最高。第二章釬焊用釬料應(yīng)用最廣泛的是錫鉛釬料。當(dāng)錫鉛合113第二章釬焊用釬料2.2.3釬料型號(hào)與牌號(hào)(1)釬料的型號(hào)
根據(jù)GB/T6208—95《釬焊型號(hào)表示方法》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,釬料型號(hào)由兩部分組成,釬料型號(hào)兩部分之間用短劃“-”分開。釬料型號(hào)中第一部分用一個(gè)大定英文字母表示釬料的類型:首字母“S”表示軟釬料,“B”表示硬釬焊。釬料型號(hào)中的第二部分由主要合金組分的化學(xué)元素符號(hào)組成。在這部分中第一個(gè)化學(xué)元素符號(hào)表示釬料的基體組分;其他化學(xué)元素符號(hào)按其質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)順序排列,當(dāng)幾種元素具有相同的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí),按其原子序數(shù)順序排列。
第二章釬焊用釬料2.2.3釬料型號(hào)與牌號(hào)(1)釬料的114第二章釬焊用釬料
軟釬料每個(gè)元素符號(hào)后都要標(biāo)出其公稱質(zhì)量分?jǐn)?shù);硬釬料僅第一個(gè)化學(xué)元素符號(hào)后標(biāo)出公稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)。公稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)取整數(shù)誤差±1%,若其元素公稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅規(guī)定最低值時(shí)應(yīng)將其取整數(shù)。公稱質(zhì)量小于1%的元素在型號(hào)中不必標(biāo)出,但如某元素是釬料的關(guān)鍵組分一定要標(biāo)出時(shí),軟釬料型號(hào)中可僅標(biāo)出其化學(xué)元素符號(hào),硬釬料型號(hào)中將其化學(xué)元素符號(hào)用括號(hào)括起來。第二章釬焊用釬料軟釬料每個(gè)元素符號(hào)后都要標(biāo)出其公115第二章釬焊用釬料每個(gè)釬料型號(hào)中最多只能標(biāo)出6個(gè)化學(xué)元素符號(hào)。將符號(hào)“E”標(biāo)注在型號(hào)第二部分之后用以表示是電子行業(yè)用軟釬料。對(duì)于真空級(jí)釬料,用字母“V”表示,以短劃“-”與前面的合金組分分開。既可用作釬料又可用作氣焊焊絲的銅鋅合金,用字母“R”表示,前面同樣加一短劃“-”。第二章釬焊用釬料每個(gè)釬料型號(hào)中最多只能標(biāo)出6個(gè)化學(xué)元116第二章釬焊用釬料在GB/T6208—95頒布前,我國(guó)另有一套釬焊牌號(hào)表示方法,長(zhǎng)期使用已成習(xí)慣,上述國(guó)標(biāo)頒行后仍常見到。釬料俗稱焊料,以牌號(hào)“HL×××”或“料×××”表示,其后第一位數(shù)字代表不同合金類型;第二、第三位數(shù)字代表該類釬料合金的不同編號(hào)。(2)釬料的牌號(hào)第二章釬焊用釬料在GB/T6208—95頒布前,我117第二章釬焊用釬料表2.13焊料牌號(hào)條一位數(shù)字的含義第二章釬焊用釬料表2.13焊料牌號(hào)條一位數(shù)字的含義118第二章釬焊用釬料2.3釬料的影響因素2.3.1釬焊母材對(duì)選擇釬料的影響
釬料有時(shí)必須與釬焊的母材相互作用,有冶金兼容性,可生成滿足特殊應(yīng)用要求的釬焊接頭。這種要求不包括諸如在不該發(fā)生的地方生成脆性金屬間化合物的冶金反應(yīng)。可以考慮使用鍍層來增加潤(rùn)濕性或防止生成脆性金屬間化合物的冶金反應(yīng)。也應(yīng)考慮母材的熱處理要求。
第二章釬焊用釬料2.3釬料的影響因素2.3.1釬119第二章釬焊用釬料表2.14釬料和母材的關(guān)系①Al為鋁基釬料。②Cu為純銅釬料。③Cu-Zn為銅鋅釬料。第二章釬焊用釬料表2.14釬料和母材的關(guān)系①Al為120第二章釬焊用釬料2.3.2加熱方式對(duì)選擇釬料的影響一般來講,具有窄熔點(diǎn)范圍的釬料其固-液相間溫度不超過10℃,能使用任何加熱方式。窄熔點(diǎn)范圍的釬料能夠以任何方式使用并能預(yù)置在接頭面上。傾向于偏析的釬料應(yīng)該采用迅速將接頭加熱到釬焊溫度的方法,爐中釬焊或大質(zhì)量的組件由于加熱速度緩慢會(huì)使釬料偏析。如果在工件達(dá)到釬焊溫度之后將釬料填加的哦接頭中,這些釬料仍能使用在緩慢加熱的場(chǎng)合,例如焊絲在工件溫度到達(dá)釬焊溫度時(shí)送進(jìn)接縫中的場(chǎng)合。第二章釬焊用釬料2.3.2加熱方式對(duì)選擇釬料的影響121第二章釬焊用釬料2.3.3工件使用要求對(duì)選擇釬料的影響釬焊接頭要能滿足使用要求。所服務(wù)的工作條件包括:①工作溫度;②組件預(yù)期的壽命;③熱循環(huán);④應(yīng)力條件;⑤腐蝕條件⑥輻射穩(wěn)定性
常見的指標(biāo)是耐腐蝕性或抗氧化性和在工作溫度下合適的強(qiáng)度等。在實(shí)際運(yùn)行條件下用試驗(yàn)驗(yàn)證所選擇釬焊接頭的性能。有些釬焊接頭被用在低溫下,從得到的技術(shù)數(shù)據(jù)顯示,釬焊接頭的拉應(yīng)力、剪應(yīng)力、沖擊韌性,在低溫工作時(shí)沒有不利的影響。第二章釬焊用釬料2.3.3工件使用要求對(duì)選擇釬料的影122第二章釬焊用釬料
釬焊接頭有時(shí)也被使用在高溫環(huán)境下。表2.15
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