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1、“,钎焊属于固相连接，钎焊时母材不熔化，由于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。真空钎焊作用原理与普通钎焊相似，所不同的是整个焊接过程是在真空氛围下完成。而且清除表面氧化膜的方法也截然不同，普通钎焊借助焊剂或介质气体清除氧化膜，而真空钎焊是借助真空环境下与不同的作用机理清除氧化膜。,钎焊种类钎焊方法通常按热源或加热方法来分类,目前具有工业应用价值的钎焊方法有:火焰钎焊;炉中钎焊(真空、
2、保护气体);感应钎焊;电阻钎焊;浸渍钎焊;红外线聚焦钎焊。无论哪一种方法,钎料的熔点都高于450、低于基体金属的液相线,钎料借助毛细吸力分布于密切配合的连接表面之间。,1958年，美国 Ipsen公司首先研制成功真空密封高速风扇电机惰性气体循环真空炉,有强冷却功能。该种新型真空炉的投入使用，为真空钎焊技术在各个领域内的广泛应奠定了物质基础。我国真空钎焊技术应用较晚,自20世纪70年代后期开始,在研制、开发、使用和发展真空钎焊技术方面取得很大的进展,目前,真空钎焊工艺在航空、航天、原子能、电气仪表、石化、汽车、工具等领域中得到了推广和普及。,lg,ls,gs,润湿角的余弦值表征了体系润湿与铺展能
3、力的强弱。cos=1时，称为完全润湿；0cos1时，称为润湿；-1cos0时，称为不润湿；cos=-1时，称为完全不润湿。,毛细现象是指液体在润湿或不润湿情况下，沿细微缝隙上升或下降的现象。毛细现象是分子间作用力的表现。在生活中如酒精灯的灯芯脱脂棉吸酒精、植物吸水等。液体在垂直的细管中时液面呈凹或凸状、多孔材质物体能吸收液体都是毛细现象。,A液体,B液体,C材料,D材料,钎焊时金属表面的氧化膜影响液态钎料对基体金属的润湿性。钎焊过程中,如果不能有效地除去基体金属表面的氧化膜,就难以形成优质钎焊接头。不同的钎焊方法采用不同的除氧化膜和防氧化措施。一般钎焊方法都是以钎剂的化学作用或者以还原气氛的还
4、原作用来去除氧化膜的。真空钎焊虽然没有钎剂的化学作用和还原性气氛的还原作用,不过,真空降低了钎焊区的压强,可以除去焊件表面的氧化膜,保护焊件不被氧化。这样在真空气氛中针焊就能够获得高强度、光亮致密的接头。,氧化膜,氧化膜,普通钎焊,真空钎焊,钎料钎剂,钎料,加热,加热,氧化膜在真空中分解或被钎料蒸汽压撑破等,钎料,钎剂,钎料,氧,钎剂,钎剂反应物,钎料,氧化膜与钎剂反应而破坏氧化膜,某些氧化物的分解条件,某些物质的挥发条件,液态钎料如果能够润湿基体金属,则在毛细作用下填满接头间隙,形成钎焊接头此时,能否形成优质的钎焊接头,还要根据液态钎料与基体金属之间的作用来决定。1)钎料元素向基体金属的扩散
5、钎焊时,钎料中合金元素会从高浓度向低浓度扩散,扩散量和扩散速度除与元素的浓度梯度有关外,还与扩散面积和扩散时间成正比。扩散系数随着温度的升高而增加。扩散结果,在靠近基体金属的钎缝附近形成固溶体,这是钎焊时希望得到的钎焊接头组织。当钎料元素能与基体金属形成共晶体时,钎料组元会向基体金属的晶界扩散。其扩散量随着元素在基体中溶解度的减小而增大。钎料元素扩散至基体晶界,形成的低熔共晶体叫做晶间渗入。由于它较脆,对接头性能有不良的影响。2)若体金属在液态钎料中溶解如果基体金属和液态钎料是互溶的,在钎爆过程中,一部分基体金属有可能溶解于针料中。只要溶解量在适当的范围内,对于接头性能是有利的。但溶解量不适当
6、时,则使钾料的熔点提高,从而产生焊不透等缺陷。基体金属如过多地溶解到钎料中,则在基体金属上就会出现凹陷,甚至溶穿的现象。这种缺陷叫做溶蚀,必须避免。影响基体金属在液态钎料中溶解的因素有（1）钎焊温度（2）保温时间（3）与合金状态有关3)针缝组织(1)在合金状态图上,如果基体金属能与钎料形成固溶体,或者基体金属与钎料合金的基体元素相同,则可得到固溶体组织的钎焊缝。这些钎焊接头塑性好,强度高。是理想的钎焊接头组织。(2)金属间化合物组织金属间化合物一般硬而脆,会降低接头的塑性和强度。特别是当化合物形成连续层时,影响更大。因此,应尽量避免针缝中出现化合物组织,(4)加热室的全部构件必须具有一定的机械
7、强度和热强度的稳定性以及几何形状的稳定性(5)应具有强制冷却机能,一则满足某些材料的热处理要求,二则缩短钎焊周期(6)设备的控制系统应能获得理想的空载和装载时的特性曲线(7)设备的自动保护装置应先进可靠,确保安全。,真空钎焊时,零件是在氧分压较低的真空容器中加热、保温、冷却而形成钎焊接头的。因此,真空钎焊工艺对设备有如下要求:(1)加热室应能容纳被钎焊组件;(2)炉内真空度应能满足钎焊工艺要求,尤其是当钎料中含蒸汽压高的元素时,设备应具有控制钾料中合金元素挥发的能力(3)加热室温度应能精确控制和自动调节,钎焊时钎焊零件应装配定位,以确保零件之间的相互位置和钎焊要求的接头间隙。钎焊夹具要涉及到钎
8、焊零件的固定、装配、进炉、钎焊、出炉整个过程,夹具是否合理和实用直接影响到钎焊质量。(1)夹具材料要可以经受钎焊温度,而不丧失强度,不变形和放出气体,不易与组焊件产生合金反应;,(2)重视夹具和零件的温度膨胀和收缩,在钎焊温度下,要保证钎焊零件具有合适的接头间隙;(3)夹具要保证钎焊区的热传导,引起的热量转移对零件的稳定加热降温产生干扰最小,并且不妨碍钎料的流动。,同熔焊和其他类型的钎焊相比,真空钎焊具主要具有以下优点:(1)在全部钎焊过程中,不使用钎剂,被钎焊零件处于真空条件下,不会出现氧化、增碳、脱碳及污染变质等现象,钎缝成形美观(2)钎焊时,零件整体受热均匀,热应力小,可将变形量控制到最
9、小程度,可实现无余量加工和精密钎焊;(3)可一次钎焊多道邻近的钎缝,或可以根据炉子的容量,同炉钎焊多个组件,提高钎焊效率,同时可将零件热处理L序在钎焊工艺过程中同时完成,选择适当的钎焊工艺参数,还可将钎焊安排为最终工序,而得到性能符合设计要求的钎焊接头。(4)可钎焊的基本金属种类多,特别适宜钎焊铝及铝合金、钛及钛合金、不锈钢、高温合金等。也适宜于钛、锆、铌钼、钨、钽等同种或异种金属的钎焊。对于复合材料、陶瓷、石墨、玻璃、金刚石等材料也适用。(5)开阔了产品设计途径,对带有狭窄沟槽、极小过渡台、盲孔的部件和封闭容器、形状复杂的零组件均可采用,无需考虑由钎剂等引起的腐蚀、清洗、破坏等问题。,谢谢,
