釬焊法

釬焊過程的主要工藝參數(shù)是釬焊溫度和保溫時間。釬焊溫度通常選為高于釬料液相線溫度25 - 60℃，以保證釬料能填滿間隙。

釬焊保溫時間視工件大小及釬料與母材相互作用的劇烈程度而定。大件的保溫時間應長些，以保證加熱均勻。釬料與母材作用強烈的，保溫時間要短。一般說來，一定的保溫時間是促使釬料與母材相互擴散，形成牢固結合所必需的。但過長的保溫時間將導致熔蝕等缺陷的發(fā)生。釬焊常用的工藝方法較多，主要是按使用的設備和工作原理區(qū)分的。如按熱源區(qū)分則有紅外、電子束、激光、等離子、輝光放電釬焊等；按工作過程分有接觸反應釬焊和擴散釬焊等。接觸反應釬焊是利用釬料與母材反應生成液相填充接頭間隙。擴散釬焊是增加保溫擴散時間，使焊縫與母材充分均勻化，從而獲得與母材性能相同的接頭。幾乎所有的加熱熱源都可以用作釬焊熱源，并依此將釬焊分類：

烙鐵釬焊 用于細小簡單或很薄零件的軟釬焊。

波峰釬焊 用于大批量印刷電路板和電子元件的組裝焊接。施焊時，250℃左右的熔融焊錫在泵的壓力下通過窄縫形成波峰，工件經(jīng)過波峰實現(xiàn)焊接。這種方法生產(chǎn)率高，可在流水線上實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

火焰釬焊 用可燃氣體與氧氣或壓縮空氣混合燃燒的火焰作為熱源進行焊接?；鹧驸F焊設備簡單、操作方便，根據(jù)工件形狀可用多火焰同時加熱焊接。這種方法適用于自行車架、鋁水壺嘴等中、小件的焊接。

浸沾釬焊 將工件部分或整體浸入覆蓋有釬劑的釬料浴槽或只有熔鹽的鹽浴槽中加熱焊接。這種方法加熱均勻、迅速、溫度控制較為準確，適合于大批量生產(chǎn)和大型構件的焊接。鹽浴槽中的鹽多由釬劑組成。焊后工件上常殘存大量的釬劑，清洗工作量大。

感應釬焊利用高頻、中頻或工頻感應電流作為熱源的焊接方法。高頻加熱適合于焊接薄壁管件。采用同軸電纜和分合式感應圈可在遠離電源的現(xiàn)場進行釬焊，特別適用于某些大型構件，如火箭上需要拆卸的管道接頭的焊接。

爐中釬焊 將裝配好釬料的工件放在爐中進行加熱焊接，常需要加釬劑，也可用還原性氣體或惰性氣體保護，加熱比較均勻。爐中釬焊又可分為箱式釬焊爐，井式釬焊爐，間歇式釬焊爐，連續(xù)式釬焊爐。大批量生產(chǎn)時可采用連續(xù)式爐。

真空釬焊工件加熱在真空室內(nèi)進行，主要用于要求質量高的產(chǎn)品和易氧化材料的焊接。

同熔焊方法相比，釬焊具有以下優(yōu)點：

（1）釬焊加熱溫度較低，對母材組織和性勵影響較?。?

（2）釬焊接頭平整光滑，外形美觀；

（3）焊件變形較小，尤其是采用均勻加熱（如爐中釬焊）的釬焊方法，焊件的變形可減小到最低程度，容易保證焊件的尺寸精度；

（4）某些釬焊方法一次可焊成幾十條或成百條釬縫，生產(chǎn)率高；

（5）可以實現(xiàn)異種金屬或合金、金屬與非金屬的連接。

但是，釬焊也有他本身的缺點：釬焊接頭強度比較低，耐熱能力比較差，由于母材與釬料成分相差較大而引起的電化學腐蝕致使耐蝕力較差及裝配要求比較高等。

釬焊不適于一般鋼結構和重載、動載機件的焊接。主要用于制造精密儀表、電氣零部件、異種金屬構件以及復雜薄板結構，如夾層構件、蜂窩結構等，也常用于釬焊各類異線與硬質合金刀具。釬焊時，對被釬接工件接觸表面經(jīng)清洗后，以搭接形式進行裝配，把釬料放在接合間隙附近或直接放入接合間隙中。當工件與釬料一起加熱到稍高于釬料的熔化溫度后，釬料將熔化并浸潤焊件表面。液態(tài)釬料借助毛細管作用，將沿接縫流動鋪展。于是被釬接金屬和釬料間進行相互溶解，相互滲透，形成合金層，冷凝后即形成釬接接頭。

釬焊在機械、電機、儀表、無線電等部門都得到了廣泛的應用。硬質合金刀具、鉆探鉆頭、自行車車架、換熱器、導管及各類容器等；在微波波導、電子管和電子真空器件的制造中，釬焊甚至是唯一可能的連接方法。

釬焊的特點：

（1）釬焊加熱溫度較低，接頭光滑平整，組織和機械性能變化小，變形小，工件尺寸精確。

（2）可焊異種金屬，也可焊異種材料，且對工件厚度差無嚴格限制。

（3）有些釬焊方法可同時焊多焊件、多接頭，生產(chǎn)率很高。

（4）釬焊設備簡單，生產(chǎn)投資費用少。

（5）接頭強度低，耐熱性差，且焊前清整要求嚴格，釬料價格較貴。

釬焊法基本方法

1、用銼刀、刮刀或鋼絲刷清除焊接處的油污。

2、清潔烙鐵，用鋼絲刷刷除氧化銅。

3、在焊接部位涂上焊藥。

4、用加熱的烙鐵沾上焊錫，在焊接部位稍停片刻，使焊件發(fā)熱，然后慢慢移動，使焊錫均勻地流入焊縫，形成光潔平滑的焊道。

5、 焊縫較長時，可將焊接件固定好，壓牢并涂好焊藥，先用點焊的方法，然后再焊好全部焊縫。

釬焊法安全事項

1、 烙鐵要放穩(wěn)，防止掉下來，以免引起火災或燙傷。

2、使用烙鐵時，應首先注意電源電壓與烙鐵電壓是否一致。不一致時，不準使用。通電后，不能隨便離開，用完后應斷開電源。

3、試驗烙鐵溫度時，要用焊錫試，不要用手觸摸，以防燙傷。2100433B

釬焊法釬料的分類

1.按照釬料的熔化溫度范圍分

（1）熔點低于450℃的釬料稱為軟釬料如鎵基、鉍基、銦基、錫基、鉛基、鋅基等合金。

（2）熔點高于450℃的釬料稱為硬釬料（俗稱難熔釬料）如鋁基、鎂基、銅基、銀基、錳基、金基、鎳基、鈀基、欽基等合金。

2.按照釬料的主要合金元素分

釬料按其主要合金元素可分為錫基、鉛基、鋁基等釬料。

3.按照釬料的制成形狀分

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）。

釬焊法釬料的選用

⑴釬料應具有合適的熔化溫度范圍，至少應比母材的熔化溫度低幾十度。

⑵在釬焊溫度下，應具有良好的潤濕性，以保證充分填滿釬縫間隙。

⑶釬料與母材應有擴散作用，以使其形成牢固的結合。

⑷釬料應具有穩(wěn)定和均勻的成分，盡量減少釬焊過程中合金元素的損失。

⑸所獲得的釬焊接頭應符合產(chǎn)品的技術要求，滿足力學性能、物理化學性能、使用性能方面的要求。

⑹釬料的經(jīng)濟性要好。應盡量少含或不含稀有金屬和貴重金屬。還應保證釬焊的生產(chǎn)率要高。

⑺釬料應具有加工變形能力，以便于制成各種形狀。

釬焊是利用熔點比母材低的金屬作為釬料，加熱后，釬料熔化，焊件不熔化，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散，將焊件牢固的連接在一起。

根據(jù)釬料熔點的不同，將釬焊分為軟釬焊和硬釬焊。

釬焊法軟釬焊

軟釬焊：軟釬焊的釬料熔點低于450°C，接頭強度較低（小于70 MPa）。

軟釬焊 多用于電子和食品工業(yè)中導電、氣密和水密器件的焊接。以錫鉛合金作為釬料的錫焊最為常用。軟釬料一般需要用釬劑，以清除氧化膜，改善釬料的潤濕性能。釬劑種類很多，電子工業(yè)中多用松香酒精溶液軟釬焊。這種釬劑焊后的殘渣對工件無腐蝕作用，稱為無腐蝕性釬劑。焊接銅、鐵等材料時用的釬劑，由氯化鋅、氯化銨和凡士林等組成。焊鋁時需要用氟化物和氟硼酸鹽作為釬劑，還有用鹽酸加氯化鋅等作為釬劑的。這些釬劑焊后的殘渣有腐蝕作用，稱為腐蝕性釬劑，焊后必須清洗干凈。

釬焊法硬釬焊

硬釬焊：硬釬焊的釬料熔點高于450°C，接頭強度較高（大于200 MPa）。

硬釬焊 接頭強度高，有的可在高溫下工作。硬釬焊的釬料種類繁多，以鋁、銀、銅、錳和鎳為基的釬料應用最廣。鋁基釬料常用于鋁制品釬焊。銀基、銅基釬料常用于銅、鐵零件的釬焊。錳基和鎳基釬料多用來焊接在高溫下工作的不銹鋼、耐熱鋼和高溫合金等零件。焊接鈹、鈦、鋯等難熔金屬、石墨和陶瓷等材料則常用鈀基、鋯基和鈦基等釬料。選用釬料時要考慮母材的特點和對接頭性能的要求。硬釬焊釬劑通常由堿金屬和重金屬的氯化物和氟化物，或硼砂、硼酸、氟硼酸鹽等組成，可制成粉狀、糊狀和液狀。在有些釬料中還加入鋰、硼和磷，以增強其去除氧化膜和潤濕的能力。焊后釬劑殘渣用溫水、檸檬酸或草酸清洗干凈。

注意：母材的接觸面應很干凈，因此要用釬劑。釬劑的作用是去除母材和釬料表面的氧化物和油污雜質，保護釬料和母材接觸面不被氧化，增加釬料的潤濕性和毛細流動性。釬劑的熔點應低于釬料，釬劑殘渣對母材和接頭的腐蝕性應較小。軟釬焊常用的釬劑是松香或氯化鋅溶液，硬釬焊常用的釬劑是硼砂、硼酸和堿性氟化物的混合物。

一、碳素鋼及低合金鋼的釬焊

碳素鋼表面的氧化物為FeO,Fe₂O₃等。低合金結構鋼表面除了生成氧化鐵以外，還可能生成合金元素的氧化物。除了鉻、鋁的氧化物影響較大以外，其它氧化物都較易清除。

（一）釬料

碳素鋼、低合金鋼軟釬焊時，可采用各種軟釬料，其中以錫鉛釬料應用最廣泛。使用HISnYb10錫鉛釬料釬焊的低碳鋼接頭抗拉強度為93MPa，抗切強度為37MPa。當采用 HlSnrbs8-2釬料時，則分別提高到113MPa及49MPa。當采用銅、銅基釬料及銀基釬料進行硬釬焊時，可獲得較高的接頭強度。

例如使用HUL釬料時，接頭抗拉強度為323MPa，抗切強度為

ao當使用BAg40Cuf-nUd釬料時，則分別提高到38MPa及203MPa。

（二）釬劑

軟釬焊時，釬劑采用氯化鋅水溶液或氯化鋅、氯化錢水溶液。使用銅基釬料時，采用硼砂硼酸類釬劑或Q7301。用銀基釬料時，采用QJ101,QJ102等。

二、不銹鋼的釬焊

由于不銹鋼含有Cr、Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等金屬元素，所以它的表面氧化物種類也很多，其中鉻及欽的氧化物化學穩(wěn)定性最好。必須采用活性很強的釬劑以及保護氣體或真空度高的釬焊方法。

（一）釬料

根據(jù)釬焊件的使用要求、釬焊接頭的性能、釬焊溫度等，可選用不同的軟釬料及硬釬料。

（二）釬劑

由于鉻會形成穩(wěn)定的氧化物，因此應該采用活性很強的釬劑。軟釬焊時，必須采用氯化鋅鹽酸溶液、氯化鋅一氯化錢鹽酸溶液或磷酸。

硬釬焊時，在用銀銅鋅、銀銅鋅錫釬料時可采用Q7101，QJⅣ2。用銅基釬料釬焊時，應采用含氟化鈣的QJZOO。

1、浸沾軟釬焊

浸沾軟釬焊（DS）是一種利用熔融軟釬料的金屬浴進行加熱的軟釬焊方法。軟釬料可利用任何熱源來保持熔融狀態(tài)。軟釬料浸沾設備通常是自動化的，而且通過編程來控制預清理、釬劑加入、預熱和浸沾過程。

2、爐中軟釬焊

爐中軟釬焊（FS）是一種將待焊工件放在爐內(nèi)進行加熱的軟釬焊方法。爐中軟釬焊時，必須將焊件裝配好并固定在適當位置。必須將軟釬料預先裝入到接縫中。可利用任何合適的燃料或能源加熱爐膛。

3、感應軟釬焊

感應軟釬焊（IS）是一種利用工件中感應電流產(chǎn)生的電阻熱進行加熱的軟釬焊方法，它與感應釬焊類似。

4、紅外軟釬焊

紅外軟釬焊（IFS）是一種利用紅外線輻射熱量進行加熱的軟釬焊方法，它與紅外釬焊類似。

5、烙鐵軟釬焊

烙鐵軟釬焊（INS）是一種利用烙鐵進行加熱的軟釬焊方法。烙鐵有一個被稱為加熱頭的部件，用于加熱并將熱量傳遞給軟釬料，該加熱頭是用銅制成的。可用不同的方法加熱烙鐵的加熱頭，例如，電焊鐵利用內(nèi)部的電阻線圈加熱；還有火焰加熱和爐內(nèi)加熱等。工業(yè)中還使用軟釬焊焊槍，這種焊槍采用電阻熱，其加熱頭是一個高電阻元件。軟釬焊焊槍廣泛用于電子部件組裝。烙鐵軟釬焊一般采用手工操作方式。

6、電阻軟釬焊

電阻軟釬焊（RS）使用電流流過焊件時產(chǎn)生的電阻熱進行焊接。這種方法與電阻釬焊稍有不同，通常需要利用手持工具進行焊接，需要將低電壓的大電流引入到焊件上。電氣設備制造業(yè)常用這種方法。下圖示出了利用電阻軟釬焊將耳狀接頭連接到焊接電纜上的一個應用實例。軟釬料通常利用手工方式加入。這種方法還用于釬焊工業(yè)銅質管件。

7、火焰軟釬焊

火焰軟釬焊（TS）與火焰釬焊類似，不同的是所用的釬焊溫度較低，而且利用空氣而非氧氣作助燃氣體。使用一個小型丙烷氣瓶，將一個焊炬頭安裝到該氣瓶上后，氣瓶變成手柄。軟釬料用手工操作方式加入。火焰軟釬焊廣泛用于管子安裝行業(yè)，用來將管子和銅管件釬焊起來。

8、波峰軟釬焊

波峰釬焊是一種自動化軟釬焊方法，主要用來在印刷電路板上安裝電子元件。通過使電路板焊接面滑過熔融釬料波峰進行焊接。首先將電子元件引線插入電路板小孑L并固定到印刷電路板背面的印刷線路上。然后，印刷電路板放置在盛放熔融軟釬料的槽上，并使印刷電路板與軟釬料的波峰接觸，從而將它和電子元件的引線釬接起來。這是一種全自動方法，而且可得到高質量的焊縫。這種方法廣泛用于電子業(yè)中。

一、碳素鋼及低合金鋼的釬焊

碳素鋼表面的氧化物為FeO,Fe₂O₃等。低合金結構鋼表面除了生成氧化鐵以外，還可能生成合金元素的氧化物。除了鉻、鋁的氧化物影響較大以外，其它氧化物都較易清除。

（一）釬料

碳素鋼、低合金鋼軟釬焊時，可采用各種軟釬料，其中以錫鉛釬料應用最廣泛。使用HISnYb10錫鉛釬料釬焊的低碳鋼接頭抗拉強度為93MPa，抗切強度為37MPa。當采用 HlSnrbs8-2釬料時，則分別提高到113MPa及49MPa。當采用銅、銅基釬料及銀基釬料進行硬釬焊時，可獲得較高的接頭強度。

例如使用HUL釬料時，接頭抗拉強度為323MPa，抗切強度為

a o當使用BAg40Cuf-nUd釬料時，則分別提高到385MPa及203MPa。

（二）釬劑

軟釬焊時，釬劑采用氯化鋅水溶液或氯化鋅、氯化銨水溶液。使用銅基釬料時，采用硼砂硼酸類釬劑或Q7301。用銀基釬料時，采用QJ101,QJ102等。

二、不銹鋼的釬焊

由于不銹鋼含有Cr、Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等金屬元素，所以它的表面氧化物種類也很多，其中鉻及欽的氧化物化學穩(wěn)定性最好。必須采用活性很強的釬劑以及保護氣體或真空度高的釬焊方法。

（一）釬料

根據(jù)釬焊件的使用要求、釬焊接頭的性能、釬焊溫度等，可選用不同的軟釬料及硬釬料。

（二）釬劑

由于鉻會形成穩(wěn)定的氧化物，因此應該采用活性很強的釬劑。軟釬焊時，必須采用氯化鋅鹽酸溶液、氯化鋅一氯化銨鹽酸溶液或磷酸。

硬釬焊時，在用銀銅鋅、銀銅鋅錫釬料時可采用Q7101,QJⅣ2。用銅基釬料釬焊時，應采用含氟化鈣的QJZOOo

釬焊過程的主要工藝參數(shù)是釬焊溫度、保溫時間即 吸收的熱量大小。釬焊溫度通常選為高于釬料液相線溫度25 - 60℃，以保證釬料能填滿間隙。

釬焊保溫時間視工件大小及釬料與母材相互作用的劇烈程度而定。大件的保溫時間應長些，以保證加熱均勻。釬料與母材作用強烈的，保溫時間要短。一般說來，一定的保溫時間是促使釬料與母材相互擴散，形成牢固結合所必需的。但過長的保溫時間將導致熔蝕等缺陷的發(fā)生。

釬焊常用的工藝方法較多，主要是按使用的設備和工作原理區(qū)分的。如按熱源區(qū)分則有紅外、電子束、激光、等離子、輝光放電釬焊等；按工作過程分有接觸反應釬焊和擴散釬焊等。接觸反應釬焊是利用釬料與母材反應生成液相填充接頭間隙。擴散釬焊是增加保溫擴散時間，使焊縫與母材充分均勻化，從而獲得與母材性能相同的接頭。幾乎所有的加熱熱源都可以用作釬焊熱源，并依此將釬焊分類：

烙鐵釬焊 用于細小簡單或很薄零件的軟釬焊。

波峰釬焊 用于大批量印刷電路板和電子元件的組裝焊接。施焊時，250℃左右的熔融焊錫在泵的壓力下通過窄縫形成波峰，工件經(jīng)過波峰實現(xiàn)焊接。這種方法生產(chǎn)率高，可在流水線上實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

火焰釬焊 用可燃氣體與氧氣或壓縮空氣混合燃燒的火焰作為熱源進行焊接?；鹧驸F焊設備簡單、操作方便，根據(jù)工件形狀可用多火焰同時加熱焊接。這種方法適用于自行車架、鋁水壺嘴等中、小件的焊接。

浸沾釬焊 將工件部分或整體浸入覆蓋有釬劑的釬料浴槽或只有熔鹽的鹽浴槽中加熱焊接。這種方法加熱均勻、迅速、溫度控制較為準確，適合于大批量生產(chǎn)和大型構件的焊接。鹽浴槽中的鹽多由釬劑組成。焊后工件上常殘存大量的釬劑，清洗工作量大。

感應釬焊利用高頻、中頻或工頻感應電流作為熱源的焊接方法。高頻加熱適合于焊接薄壁管件。采用同軸電纜和分合式感應圈可在遠離電源的現(xiàn)場進行釬焊，特別適用于某些大型構件，如火箭上需要拆卸的管道接頭的焊接。

爐中釬焊 將裝配好釬料的工件放在爐中進行加熱焊接，常需要加釬劑，也可用還原性氣體或惰性氣體保護，加熱比較均勻。爐中釬焊又可分為箱式釬焊爐，井式釬焊爐，間歇式釬焊爐，連續(xù)式釬焊爐。大批量生產(chǎn)時可采用連續(xù)式爐。

真空釬焊工件加熱在真空室內(nèi)進行，主要用于要求質量高的產(chǎn)品和易氧化材料的焊接。