❶ 焊接物体分哪些焊接方法
三种焊法的详细资料如下: TIG焊 TIG焊(惰性气体钨极保护焊) 无论是手工焊接还是自动焊接0.5~4.0mm厚的不锈钢时,最常用的就是TIG焊。TIG焊还用于较厚断面根部焊道的焊接,主焊缝采用堆焊。 TIG焊的热源为直流电弧,工作电压为10~15伏,但电流可达300安,把工件作为正极,焊炬中的钨极作为负极。 惰性气体一般为氩气。 惰性气体通过焊炬送入,在电弧四周和焊接熔池上形成屏蔽。为增加热输入,一般向氩内添加5%的氢。但是,在焊接铁素体不锈钢时,不能在氩气内加氢。气体耗量每分钟约8~10升。在焊接过程中除从焊炬吹入惰性气体外,最好还从焊缝下吹入保护焊缝背面用的气体。 如果需要,可以向焊缝熔池内填充与被焊奥氏体材料成分相同的焊丝,在焊接铁素体不锈钢时,通常使用316型填料。 TIG焊 气体保护焊是利用外加气体作为保护介质的一种电弧焊方法,其优点是电弧和熔池可见性好,操作方便;没有熔渣或很少熔渣,无需焊后清渣。但在室外作业时需采取专门的防风措施。 根据焊接过程中电极是否熔化,气体保护焊可分为不熔化极(钨极)气体保护焊和熔化极气体保护焊。前者包括钨极惰性气体保护焊、等离子弧焊和原子氢焊。原子氢焊目前在生产中已很少应用;等离子弧焊将在下一章介绍;本章内容史限于钨极惰性气体保护焊。 钨极惰性气体保护焊英文简称TIG(Tungsten Inert Gas Weiding)焊。它是在惰性气体的保护下,利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝(如果使用填充焊丝)的一种焊接方法。焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出,在电弧周围形成气体保护层隔绝空气,以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响,从而可获得优质的焊缝。保护气体可采用氩气、氦气或氩氦混合气体。在特殊应用场合,可添加小量的氢。用氩气作为保护气体的称钨极氩弧焊,用氦气的称钨极氦弧焊,由于氦气价格昂贵,在工业上钨极氩弧焊的应用要比氦弧焊广泛午得多。本章以钨极氩弧焊为典型,介绍钨极惰性气体保护焊,某些地方也对氦气和钨极氦弧焊特有的性能做了说明。 钨极氩弧焊按操作方式分为手工焊、半自动焊和自动焊三类。手工钨极氩弧焊时,焊枪的运动和添加填充焊丝完全靠手工操作;半自动钨极氩弧焊时,焊枪运动靠手工操作,但填充焊丝则由送丝机构自动送进;自动钨极氩弧焊时,如工件固定电弧运动,则焊枪安装在焊接小车上,小车的行走和填充焊丝可以用冷丝或热丝的方式添加。热丝是指提高熔敷速度。某些场合,例如薄板焊接或打底焊道,有时不必添加填充焊丝。 上述三种焊接方法中,手工钨极氩弧焊应用最广泛,半自动钨极氩氩弧焊则很少应用。 钨极氩弧焊具有下列优点: 1)氩气能有效地隔绝周围空气;它本身又不溶于金属,不和金属反应;钨极氩弧焊过程中电弧还有自动清除工件表面氧化膜的作用。因此,可成功地焊接易氧化,氮化、化学活泼性强的有色金属、不锈钢和各种合金。 2)钨极电弧稳定,即使在很小的焊接电流(<10A)下仍可稳定燃烧,特别适用于薄板,超薄板材料焊接。 3)热源和填充焊丝可分别控制,因而热输入容易调节,可进行各种位置的焊接,也是实现单面焊双面盛开的理想方法。 4)由于填充焊丝不通过电弧,故不会产生飞溅,焊缝成形美观。 不足之处是: 1)熔深浅,熔敷速度小,生产率较低。 2)钨极承载电流的能力较差,过大的电流会引起钨极熔化和蒸发,其微粒有可能进入熔池,渣成污染(夹钨)。 3)隋性气体(氩气、氦气)较贵,和其它电弧焊方法(如手工电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊等)比较,生产成本较高。 钨极氩弧焊可用于几乎所有金属和合金的焊接,但由于其成本较高,通常多用于焊接铝、镁、钛、铜等有色金属,以及不锈钢、耐热钢等。对于低熔点和易蒸发的金属(如铅、锡、锌),焊接较困难。 钨极氩弧焊所焊接的板材厚度范围,从生产率考虑3mm以下为宜。对于某些黑色和有色金属的厚壁重要构件(如压力容器及管道),在根部熔透焊道接,全位置焊接和窄间隙接时,为了保证高的焊接质量,有时也采用钨极氩弧焊。 MIG焊(惰性气体保护金属极电弧焊) MIG焊接除用金属丝代替焊炬内的钨电极外。其它和TIG焊一样。因此,焊丝由电弧熔化,送入焊接区。电力驱动辊按照焊接所需从线轴把焊丝送入焊炬。 热源也是直流电弧,但极性和TIG焊接时所用的正好相反。所用保护气体也不同,要在氩气内加入l%氧气,来改善电弧的稳定性。 在基本工艺上也有些不同,例如,喷射传递、脉动喷射、球状传递和短路传递。 MAG焊 MAG焊也叫“熔化极活性气体保护焊” 定义:熔化极活性气体保护焊是采用在惰性气体中加入一定量的活性气体,如O2、CO2等作为保护气体的一种熔化极气体保护电弧焊方法,简称MAG焊。 [编辑本段]MAG焊的特点 采用活性混合气体作为保护气体具有下列作用: (1)提高熔滴过渡的稳定性。 (2)稳定阴极斑点,提高电弧燃烧的稳定性。 (3)改善焊缝熔深形状及外观成形。 (4)增大电弧的热功率。 (5)控制焊缝的冶金质量,减少焊接缺陷。 (6)降低焊接成本。 MAG焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过渡进行焊接,能获得稳定的焊接工艺性能和良好的焊接接头,可用于各种位置的焊接,尤其适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属材料的焊接。 [编辑本段]MAG焊常用气体及适用范围 (1)Ar + O2 Ar中加入 O2的活性气体可用于碳钢、不锈钢等高合金钢和高强度钢的焊接。其最大的优点是克服了纯Ar保护焊接不锈钢时存在的液体金属粘度大、表面张力大而易产生气孔,焊缝金属润湿性差而易引起咬边,阴极斑点飘移而产生电弧不稳等问题。焊接不锈钢等高合金钢及强度级别较高的高强度钢时,O2的含量(体积)应控制在1%~5%。用于焊接碳钢和低合金结构钢时,Ar中加入O2的含量可达20%。 (2)Ar + CO2 这种气体被用来焊接低碳钢和低合金钢。常用的混合比(体积)为Ar80% + CO220%,它既具有Ar弧电弧稳定、飞溅小、容易获得轴向喷射过渡的优点,又具有氧化性。克服了氩气焊接时表面张力大、液体金属粘稠、阴极斑点易飘移等问题,同时对焊缝蘑菇形熔深有所改善。 (3)Ar + CO2 + O2 用Ar80% + CO215% + O25%混合气体(体积比)焊接低碳钢、低合金钢时,无论焊缝成形、接头质量以及金属熔滴过渡和电弧稳定性方面都比上述两种混合气体要好。
❷ 铅铝合金材质可以焊接吗,整样焊接
能焊接 但很少人去焊接那东西的 脉冲氩弧焊机 可以冲开铝水表面的膜 然后送入焊丝就行了
❸ 厚度为2毫米的钢板如何焊接
采用电弧焊。
手工电弧焊的基本工艺要求准备好接头形式(坡口型式),坡口的形状和尺寸主要取决于被焊材料及其规格(主要是厚度)以及采取的焊接方法、焊缝形式等。在实际应用中常见的坡口型式有弯边接头其适用于厚度<3mm的薄件。
坡口角度通常取60~70°,采用钝边(也叫做根高)的目的是防止焊件烧穿,而间隙则是为了便于焊透。
(3)铅片厚度不一样怎么焊接扩展阅读:
电弧焊要求规定:
1、当用脉冲电源时, 如用0.5~5 Hz的低频脉冲电流进行焊接,可降低焊件的热输入,便于控制焊缝冷却结晶和控制熔深,适用于薄壁构件的焊接、悬空全位置焊接和厚壁结构的打底焊等。
2、如用20 kHz高频脉冲电流,可使电弧挺直而稳定、焊缝金属晶粒细化,并可提高焊接速度。
3、焊接处10米以内不得有可燃物、易燃物,工作地点通道宽度应大于1米。高空作业更应注意火花的飞向。
❹ 厚度为2毫米的钢板如何焊接
焊条电弧焊,用2.5直径的焊条,焊接电流为75-100A。
薄板的宽度为500~1500毫米;厚的宽度为600~3000毫米。薄板按钢种分,有普通钢、优质钢、合金钢、弹簧钢、不锈钢、工具钢、耐热钢、轴承钢、硅钢和工业纯铁薄板等;按专业用途分,有油桶用板、搪瓷用板、防弹用板等;按表面涂镀层分,有镀锌薄板、镀锡薄板、镀铅薄板、塑料复合钢板等。
由于回火稳定性差,碳钢在进行调质处理时,为了保证较高的强度需采用较低的回火温度,这样钢的韧性就偏低;为了保证较好的韧性,采用高的回火温度时强度又偏低,所以碳钢的综合机械性能水平不高。
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焊接过程中,工件和焊料熔化形成熔融区域,熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中,通常还需要施加压力。焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。
焊接时形成的,连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时,会受到焊接热作用,而发生了组织和性能变化,这一区域被称作为热影响区。
焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等方面的不同。恶化焊接性这就需要调整焊接的条件,焊前对焊件接口处的预热、焊时保温和焊后热处理,可以改善焊件的焊接质量。
❺ 请问一下 怎么焊好气保焊、这个有什么注意事项和一些窍门 多层多道焊怎么焊 急
二层焊时,第一层采用较大的焊接电流,二保焊焊枪与垂直板夹角减小 并指向偏离根部 2㎜~3㎜。第二层焊道焊接电流应减小。焊枪指向第一道的凹坑处,并采用左焊法。两层焊适合用于焊脚尺寸为8㎜~12㎜。
要求焊脚更大时,应采用三层以上焊道(多层多道焊)。焊枪角度与指向应保证得到等焊脚及光滑均匀的焊道为宜。
多层多道焊接注意事项:
1、控制好焊接电流,特别是当电流太小时容易夹渣。因此,焊接时电流要稍大点。
2、不运条或少运条,以减少变形。
3、每道焊缝焊完后,必须认真清理焊渣,以减少焊缝的焊接缺陷。
(5)铅片厚度不一样怎么焊接扩展阅读:
电焊技巧:
1、保持焊条的干燥。
2、风大的天气,潮湿的天气尽量减少焊接。
3、短弧焊接。
4、角度是关键。不同厚度的材料焊接,在较厚的材料上停留稍长一点。
5、薄的要点焊,厚的要打坡口,一层层的焊出来。想焊的均匀美观,就要你的手稳不稳.
电焊的方式: 平焊、立焊、仰焊
相关知识:
1、氩弧焊电弧温度一般介于等离子电弧和手工电弧焊电弧之间,电弧温度为9000-10000K,等离子弧为16000-32000K,手工电弧为5000-6000K。
熔化极氩弧焊电弧温度为10000-14000K,氧乙炔焰为3100-3200K 主要是焊接粉尘造成呼吸道感染、肺部感染;电焊弧光造成眼睛近视;噪音造成听力下降。
2、电焊是工件和焊条接电源的不同极(正极或负极),焊条与工件瞬间接触使空气电离产生电弧,电弧具有很高的温度,约5000-6000K,使工件表面熔化形成熔池,焊条金属熔化后涂敷在工件表面形成冶金结合 。
3、“氧炔焰”是指乙炔(乙炔俗称电石气,是用碳化钙跟水反应而产生的)在氧气中燃烧的火焰,其反应文字表达式为:乙炔、氧气、二氧化碳、水。在此反应中放出大量的热,使氧炔焰的温度可达3000℃以上, 钢铁接触到氧炔焰很快就会熔化。
❻ 二保焊怎么焊接薄板
焊丝伸出长度越大,熔深就越大。
3MM厚度不属于薄板,适当伸长焊丝,但焊丝伸出长度不超过焊丝直径的十倍。适当倾斜焊枪角度,焊枪垂直焊熔深大,适当向后倾斜可减小熔深。尽量采用立向下焊接或者下坡焊。左向焊焊缝余高和熔深都大。
当施工环境温度低于零度或钢材的碳当量大于0.41%,及结构刚性过大,物件较厚时应采用焊前预热措施,预热温度为80℃~100℃,预热范围为板厚的5倍,但不小于100mm。
工件厚度大于6mm时,为确保焊透强度,在板材的对接边缘应采用开切V形或X形坡口,坡口角度为60°钝边p为0~1mm,装配间隙b为0~1mm;当板厚差≥4mm时,应对较厚板材的对接边缘进行削斜处理。
(6)铅片厚度不一样怎么焊接扩展阅读:
根据焊丝直径正确选择焊丝导电咀,焊丝伸出长度一般应控制在10倍焊丝直径范围以内。
送丝软管焊接时必须拉顺,不能盘曲,送丝软管半径不小于150mm。施焊前应将送气软管内残存的不纯气体排出。导电咀磨损后孔径增大,引起焊接不能稳定,需重新更换导电咀。
在熔焊的过程中,如果大气与高温的熔池直接接触的话,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。
❼ 厚度不同但外径相同的两个管对接,要做焊接工艺评定,该怎么取样要做哪些项目
只要覆盖范围,取得样外径能覆盖,两个管子的厚度也能覆盖就行了,真正焊接时需要把厚的管子倒斜角,使内径平齐。至于说工艺评定的实验建议你看下AWS D.1.1
❽ 铅酸蓄电池的极头用铅片应该如何焊接
铅酸蓄电池的极头用铅片焊接方法:用低温179度的M51焊丝配合M51-F的焊剂焊接。
铅酸蓄电池:
电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。 英语:Lead-acid battery 。放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。分为排气式蓄电池和免维护铅酸电池。
电池主要由管式正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖、极柱、注液盖等组成。排气式蓄电池的电极是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。主要优点是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。老式普通蓄电池一般寿命在2年左右,而且需定期检查电解液的高度并添加蒸馏水。不过随着科技的发展,铅酸蓄电池的寿命变得更长而且维护也更简单了。
铅酸蓄电池最明显的特征是其顶部有可拧开的塑料密封盖,上面还有通气孔。这些注液盖是用来加注纯水、检查电解液和排放气体之用。按照理论上说,铅酸蓄电池需要在每次保养时检查电解液的密度和液面高度,如果有缺少需添加蒸馏水。但随着蓄电池制造技术的升级,铅酸蓄电池发展为铅酸免维护蓄电池和胶体免维护电池,铅酸蓄电池使用中无需添加电解液或蒸馏水。主要是利用正极产生氧气可在负极吸收达到氧循环,可防止水分减少。铅酸水电池大多应用在牵引车、三轮车、汽车起动等,而免维护铅酸蓄电池应用范围更广,包括不间断电源、电动车动力、电动自行车电池等。铅酸蓄电池根据应用需要分为恒流放电(如 不间断电源)和瞬间放电(如 汽车启动电池)。
❾ 铅是否可以焊接
铅-铅互焊没有意义,铅的焊接性能也不好,但是前可以作为钎料用于钎焊(soldering or brazing),从理论上讲这只是连接技术的一种,并不是狭义上的焊接(welding)。
钎焊相关资料:
钎焊
soldering and brazing
用比母材熔点低的金属材料作为钎料,用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法。钎焊变形小,接头光滑美观,适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件,如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗,除去油污和过厚的氧化膜,保证接口装配间隙。间隙一般要求在 0.01~0.1毫米之间。
钎焊基本知识概述
1.1 概念
钎焊:利用熔点比母材低的填充金属(称为钎料),经加热熔化后,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,实现连接的焊接方法。
较之熔焊,钎焊时母材不熔化,仅钎料熔化;
较之压焊,钎焊时不对焊件施加压力。
钎焊形成的焊缝称为钎缝。
钎焊所用的填充金属称为钎料。
钎焊过程: 表面清洗好的工件以搭接型式装配在一起,把钎料放在接头间隙附近或接头间隙之间。当工件与钎料被加热到稍高于钎料熔点温度后,钎料熔化(工件未熔化),并借助毛细管作用被吸入和充满固态工件间隙之间,液态钎料与工件金属相互扩散溶解,冷疑后即形成钎焊接头。
1.2 焊接材料
1.2.1 钎料:即钎焊时用做填充金属的材料。
1.2.1.1 对钎料的基本要求:
①低于工件金属的熔点;
②有足够的浸润性(钎料流入间隙的性能);
③有与工件金属适当的溶解和扩散能力;
④焊接接头应具有一定的机械性能和物理、化学性能。
1.2.1.2 分类
根据熔点不同,钎料分为软钎料和硬钎料
①软钎料:即熔点低于450℃的钎料,有锡铅基、铅基(T<150℃,一般用于钎焊铜及铜合金,耐热性好,但耐蚀性较差)、镉基(是软钎料中耐热性最好的一种,T=250℃)等合金。
软钎料主要用于焊接受力不大和工作温度较低的工件,如各种电器导线的连接及仪器、仪表元件的钎焊(主要用于电子线路的焊接)
常用的软钎料有:锡铅钎料(应用最广、具有良好的工艺性和导电性,T<100℃)、镉银钎料、铅银钎料和锌银钎料等。
软钎焊:指使用软钎料进行的钎焊。钎焊接头强度低(小于70Mpa)。
②硬钎料:即熔点高于450℃的钎料,有铝基、铜基、银基、镍基等合金。
硬钎料主要用于焊接受力较大、工作温度较高的工件,如:自行车架、硬质合金刀具、钻探钻头等(主要用于机械零、部件的焊接)
常用的硬钎料有:铜基钎料、银基钎料(应用最广的一类硬钎料,具有良好的力学性能、导电导热性、耐蚀性。广泛用于钎焊低碳钢、结构钢、不锈钢、铜以及铜合金等)、铝基钎料(主要用于钎焊铝及铝合金)和镍基钎料(主要用于航空航天部门)等。
硬钎焊:指使用硬钎料进行的钎焊。钎焊接头强度较高(大于200Mpa)。
1.2.1.3 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(真空级钎料)
部标:
(1)冶金部部标:
“H1(表示钎料)+元素符号(表钎料基础组元)+元素符号(表钎料主要组元)+数字(表除基础组元外的主要组元的含量)---数字(表钎料中除基本、主要组元之外的其它组元的含量)”
如H1SnPb10枣表示锡铅钎料 Wpb=10%
H1AlCu26-4枣表铝基三元合金钎料Wcu=26%,其它合金元素为4%
(2)机械部部标
“HL(表钎料)+数字(表示钎料的化学组成类型→‘1’表示铜锌合金;‘2’表示铜磷合金;‘3’表银合金;‘4’表铝合金;‘5’表锌合金;‘6’表锡铅合金;‘7’表镍基合金)+数字+数字(表示同一类型钎料中的不同牌号)”
如HL605——表第5号锡铅钎料。
1.2.2 钎焊焊剂
钎剂:即钎焊时使用的熔剂。
1.2.2.1 钎剂的作用:
(1)清除母材和钎料表面的氧化物及其它杂质
(2)以液态薄膜的形式覆盖在工件金属和钎料的表面上,隔离空气起保护作用——保护钎料及焊件不被氧化。
(3)改善液态钎料对工件金属的浸润性,增大钎料的填充能力。
1.2.2.2 分类:
钎剂通常分为软钎剂、硬钎剂和铝、镁、钛用钎剂三大类。
(1)软钎剂
按其成分可分为无机软钎剂(具有很高的化学活性,去除氧化物的能力很强。能显著地促进液态钎料对母材的润湿。组分为无机酸和无机盐。一般的黑色金属和有色金属,包括不锈钢、耐热钢和镍铬合金等都可使用,但它残渣有腐蚀性,焊后必须清除干净)和有机软钎剂两类。
按其残渣对钎焊接头的腐蚀作用可分为腐蚀性、弱腐蚀性和无腐蚀性三类,其中无机软钎剂均系腐蚀性钎剂;有机软钎剂属于后两类。
常用的软钎剂有磷酸水溶液(只限于300℃以下使用,是钎焊含Cr不锈钢或锰青铜的适宜钎剂)、氯化锌水溶液和松香(只能用于300℃以下钎焊表面氧化不严重的金、银、铜等金属)等。
(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。
1.3 接头形式
钎焊接头承载能力与接合面大小有关。因此,钎焊接头一般采用搭接接头或套接接头。如图6-3-17所示:
图6-3-17 钎焊接头举例
设计钎焊接头时,应考虑钎焊件的装配定位和钎料的安置等。装配时,装配间隙要均匀、平整和适当。间隙太小,会影响钎料的渗入与润湿,达不到全部焊合;间隙太大,则浪费钎料,且会降低钎焊接头强度。一般钎焊接头间隙取为0.05~0.2mm。
1.4 加热方式:
钎焊的加热方式有烙铁加热、火焰加热、电阻加热、感应加热、浸渍加热和炉中加热等。
烙铁加热温度较低,一般只适于软钎焊。
浸渍加热类型有盐浴加热和金属浴加热,本身即提供钎剂或钎料,加热快,接头洁净。
炉中加热:气氛、炉温可控,加热均匀、焊件变形小。
浸渍加热和炉中加热均可用于同时焊多件或多条钎缝,特适合于焊接形状复杂且多钎缝的零件。
1.5 钎焊的特点及应用
特点:
(1)钎焊加热温度较低,接头光滑平整,组织和机械性能变化小,变形小,工件尺寸精确。
(2)可焊异种金属,也可焊异种材料,且对工件厚度差无严格限制。
(3)有些钎焊方法可同时焊多焊件、多接头,生产率很高。
(4)钎焊设备简单,生产投资费用少。
(5)接头强度低,耐热性差,且焊前清整要求严格,钎料价格较贵。
应用:
钎焊不适于一般钢结构和重载、动载机件的焊接。主要用于制造精密仪表、电气零部件、异种金属构件以及复杂薄板结构,如夹层构件、蜂窝结构等,也常用于钎焊各类异线与硬质合金刀具。
钎焊时,对被钎接工件接触表面经清洗后,以搭接形式进行装配,把钎料放在接合间隙附近或直接放入接合间隙中。当工件与钎料一起加热到稍高于钎料的熔化温度后,钎料将熔化并浸润焊件表面。液态钎料借助毛细管作用,将沿接缝流动铺展。于是被钎接金属和钎料间进行相互溶解,相互渗透,形成合金层,冷凝后即形成钎接接头。
钎焊的特点是接头表面光洁,气密性好,形状和尺寸稳定,焊件的组织和性能变化不大,可连接相同的或不相同的金属及部分非金属。钎焊时,还可采用对工件整体加热,一次焊完很多条焊缝,提高了生产率。但钎焊接头的强度较低,多采用搭接接头,靠通过增加搭接长度来提高接头强度;另外,钎焊前的准备工作要求较高。
目前,钎焊在机械、电机、仪表、无线电等部门都得到了广泛的应用。
钎焊的特点是钎料熔化而焊件不熔化。为了使钎接部分连接牢固,增强钎料的附着作用,钎焊时要用钎剂,以便清除钎料和焊件表面的氧化物。
硬钎料(如铜基、银基、铝基、镍基等),具有较高的强度,可以连接承受载荷的零件,应用比较广泛,如硬质合金刀具、自行车车架。
较钎料(如锡、铅、铋等),焊接强度低,主要用于焊接不承受载荷但要求密封性好的焊件,如容器、仪表元件等。
钎焊主要在机械、电机、仪表、无线电等制造业中得到广泛应用。
钎焊的特点及应用
钎焊采用熔点低于母材的合金作钎料,加热时钎料熔化,并靠润湿作用和毛细作用填满并保持在接头间隙内,而母材处于固态,依靠液态钎料和固态母材间的相互扩散形成钎焊接头。钎焊对母材的物理化学性能影响小,焊接应力和变形较小,可焊接性能差别较大的异种金属,能同时完成多条焊缝,接头外表美观整齐,设备简单,生产投资小。但钎焊接头的强度较低,耐热能力差。
应用:硬质合金刀具、钻探钻头、自行车车架、换热器、导管及各类容器等;在微波波导、电子管和电子真空器件的制造中,钎焊甚至是唯一可能的连接方法。
钎料和钎剂
为了使钎接部分连接牢固,增强钎料的附着作用,钎焊时要用钎剂。它的作用是清除钎料和母材表面的氧化物,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。
常用的钎料一般有两类。一类是硬钎料,熔点在450℃以上,常用的钎料有铜基、银基、铝基、镍基等合金。钎剂常用硼砂、硼酸、氯化物、氟化物等。硬钎焊的加热源有焊炬火焰、电阻电热、感应加热、盐浴加热及炉内加热等。钎接接头强度较高,适于钎焊受力较大或工作温度较高的工件,如硬质合金刀具、自行车车架等,通常把这类钎焊称为硬钎焊;另一类是软钎料,熔点在450℃以下,应用最广泛的软钎料是锡基合金,多数软钎料适合的焊接温度为200-400℃,钎剂为松香、松香酒精溶液、氯化锌溶液,加热方法常用烙铁加热。钎接接头强度较低,适于钎接受力不大或工作温度较低的工件,如容器、仪表元件等,通常把这类钎焊称为软钎焊。
钎料是形成钎焊接头的填充金属,钎焊接头的质量在很大程度上取决钎料。钎料应该具有合适的熔点、良好的润湿性和填缝能力,能与母材相互扩散,还应具有一定的力学性能和物理化学性能,以满足接头的使用性能要求。
钎焊常用的工艺方法
钎焊常用的工艺方法较多,主要是按使用的设备和工作原理区分的。如按热源区分则有红外、电子束、激光、等离子、辉光放电钎焊等;按工作过程分有接触反应钎焊和扩散钎焊等。接触反应钎焊是利用钎料与母材反应生成液相填充接头间隙。扩散钎焊是增加保温扩散时间,使焊缝与母材充分均匀化,从而获得与母材性能相同的接头。几乎所有的加热热源都可以用作钎焊热源,并依此将钎焊分类:
烙铁钎焊 用于细小简单或很薄零件的软钎焊。
波峰钎焊 用于大批量印刷电路板和电子元件的组装焊接。施焊时,250℃左右的熔融焊锡在泵的压力下通过窄缝形成波峰,工件经过波峰实现焊接。这种方法生产率高,可在流水线上实现自动化生产。
火焰钎焊 用可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源进行焊接。火焰钎焊设备简单、操作方便,根据工件形状可用多火焰同时加热焊接。这种方法适用于自行车架、铝水壶嘴等中、小件的焊接。
浸沾钎焊 将工件部分或整体浸入覆盖有钎剂的钎料浴槽或只有熔盐的盐浴槽中加热焊接。这种方法加热均匀、迅速、温度控制较为准确,适合于大批量生产和大型构件的焊接。盐浴槽中的盐多由钎剂组成。焊后工件上常残存大量的钎剂,清洗工作量大。
感应钎焊 利用高频、中频或工频感应电流作为热源的焊接方法。高频加热适合于焊接薄壁管件。采用同轴电缆和分合式感应圈可在远离电源的现场进行钎焊,特别适用于某些大型构件,如火箭上需要拆卸的管道接头的焊接。
炉中钎焊 将装配好钎料的工件放在炉中进行加热焊接,常需要加钎剂,也可用还原性气体或惰性气体保护,加热比较均匀。大批量生产时可采用连续式炉。
真空钎焊 工件加热在真空室内进行,主要用于要求质量高的产品和易氧化材料的焊接。
钎焊接头
如图3-31所示,钎焊一般采用板料搭接和套管嵌接的形式。这样可以通过增加焊件之间的结合面,来弥补钎料强度的不足,保证接头的承载能力。这种接头形式还便于控制接头的间隙,适当的间隙可以使钎料在接头中均匀分布,达到最佳的钎焊效果。钎焊接头的间隙范围一般是0.05~0.2mm。
钎焊接头的承载能力与接头连接面大小有关。因此,钎焊一般采用搭接接头和套件镶接,以弥补钎焊强度的不足。
钎焊的分类
钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料,加热后,钎料熔化,焊件不熔化,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,将焊件牢固的连接在一起。
根据钎料熔点的不同,将钎焊分为软钎焊和硬钎焊。
(1)软钎焊:软钎焊的钎料熔点低于450°C,接头强度较低(小于70 MPa)。
软钎焊 多用于电子和食品工业中导电、气密和水密器件的焊接。以锡铅合金作为钎料的锡焊最为常用。软钎料一般需要用钎剂,以清除氧化膜,改善钎料的润湿性能。钎剂种类很多,电子工业中多用松香酒精溶液软钎焊。这种钎剂焊后的残渣对工件无腐蚀作用,称为无腐蚀性钎剂。焊接铜、铁等材料时用的钎剂,由氯化锌、氯化铵和凡士林等组成。焊铝时需要用氟化物和氟硼酸盐作为钎剂,还有用盐酸加氯化锌等作为钎剂的。这些钎剂焊后的残渣有腐蚀作用,称为腐蚀性钎剂,焊后必须清洗干净。
(2)硬钎焊:硬钎焊的钎料熔点高于450°C,接头强度较高(大于200 MPa)。
硬钎焊 接头强度高,有的可在高温下工作。硬钎焊的钎料种类繁多,以铝、银、铜、锰和镍为基的钎料应用最广。铝基钎料常用于铝制品钎焊。银基、铜基钎料常用于铜、铁零件的钎焊。锰基和镍基钎料多用来焊接在高温下工作的不锈钢、耐热钢和高温合金等零件。焊接铍、钛、锆等难熔金属、石墨和陶瓷等材料则常用钯基、锆基和钛基等钎料。选用钎料时要考虑母材的特点和对接头性能的要求。硬钎焊钎剂通常由碱金属和重金属的氯化物和氟化物,或硼砂、硼酸、氟硼酸盐等组成,可制成粉状、糊状和液状。在有些钎料中还加入锂、硼和磷,以增强其去除氧化膜和润湿的能力。焊后钎剂残渣用温水、柠檬酸或草酸清洗干净。
注意:母材的接触面应很干净,因此要用钎剂。钎剂的作用是去除母材和钎料表面的氧化物和油污杂质,保护钎料和母材接触面不被氧化,增加钎料的润湿性和毛细流动性。钎剂的熔点应低于钎料,钎剂残渣对母材和接头的腐蚀性应较小。软钎焊常用的钎剂是松香或氯化锌溶液,硬钎焊常用的钎剂是硼砂、硼酸和碱性氟化物的混合物。
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