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1、什么是钎焊？钎焊的特点是什么？用比母材熔点低的金属材料作为钎料, 采取低于母材固相线而高于钎料液相线的焊接温度，通过熔化液态钎料润湿母材和填充工件接头间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法.特点： 1. 钎焊时时工件常被整体加热；2. 工件相对变形量和接头残余应力小，易于保证工件的精密尺寸；3. 可选用液相线温度相对较低的钎料进行钎焊；4. 有利于多条焊缝或大批量工件同时或连续钎焊；6. 有利于异种金属甚至于.的连接； 7. 钎缝可做热扩散处理而加强钎缝强度；8. 钎料与母材的成分和性质不可能非常接近。什么是软钎焊？什么是硬钎焊？钎料液相线温度高于450 C 所进行的钎焊为硬钎焊，低于450 C
2、所进行的钎焊为软钎焊。什么是扩散焊？实现扩散焊的基础是什么？在一定温度和压力下被连接表面紧密贴合，通过使局部发生微观塑性变形，或通过被连接表面产生的微观液相而扩大被连接表面的物理接触，然后结合层原子之间经过一定时间的相互扩散，形成结合界面可靠连接的过程。原子间的相互扩散是实现扩散焊的基础。什么是瞬间液相扩散焊？获得微量液相的方法有哪些？指在扩散过程中接缝区短时出现微量液相的扩散连接方法。换句话说，是利用在某一温度下待焊异种金属之间会形成低熔点共晶的特点加速扩散过程的连接方法。 1.利用共晶反应利用某些异种材料可能形成低熔点共晶的特点进行液相扩散连接；2.添加特殊钎料 采用与母材成分接近但含有少
3、量既能降低熔点又能在母材中快速扩散的元素，用此钎料作为中间层，以箔片或涂层方式加入扩散焊的优、缺点。优点：1.可以进行内部及多点、大端面的连接，及电弧可达性不好或用熔焊方法不能实现的连接；2.是一种高精密的连接方法，用这种方法连接后的工件精度高、变形小；3.可以连接用熔焊和其他方法难以连接的材料；缺点：1.零件被连接表面的制备和装配质量要求较高，特别是接合表面2.加热时间长，会产生基体晶粒长大的副作用3.被连接工件尺寸受设备限制，无法进行连续性批量生产。钎焊接头的形成过程。1.钎料填满钎缝的过程；2.钎料同母材相互作用的过程铺展。 将某液滴置于固体表面，若液滴和固体界面的变化能使液-固体系自由
4、能降低，则液滴将沿固体表面自动溜开铺平，称为 润湿角的计算、各参数的含义、润湿角的示意图。P14 公式润湿角 与润湿性的关系，钎焊时对润湿角的要求。角=0，为完全润湿；00 时， h0， 液体沿间隙上升； 若角 90、cos 角0 时，则 h0 时，液体沿间隙下降。2.液体沿间隙上升的高度h 与间隙大小成反比影响钎料润湿性的因素，如何影响？1.钎料和母材的成分：若钎料能与母材相互溶解或形成化合物则液态钎料能较好的润湿母材；2.温度的影响：温度升高，钎料表面张力降低，有助于提高钎料的润湿性；3.金属表面氧化物：氧化物对钎料润湿性影响由于氧化物的表面张力远低于金属本身；4.钎剂的影响：钎焊时使用的
5、钎剂可以清除钎料和母材的表面氧化膜，改善润湿情况；5.母材表面状态的影响：母材的表面粗糙度对与它相互作用的钎料润湿性有明显的影响；6.表面活性物质的影响：当液态钎料中加有其表面活性物质时，它的表面张力将明显减小，即改善对母材的润湿性。钎料与母材的相互作用是什么？对钎焊接头性能有何影响？1.母材向钎料的扩散，即溶解；2.一种是钎料组分向母材的扩散。1.可以使钎料成分合金化，有利于提高接头强度，但是母材过度溶解会使液态钎料的熔点和黏度提高、流动性变差，往往导致不能填满钎缝间隙，同时可能使母材表面出现溶蚀缺陷，严重时出现溶穿； 2.有两种，体积扩散（晶内扩散）和晶界扩散（晶间渗入），体积扩散的产物为
6、固溶体，对钎焊接头无不良影响，晶间渗入的产物为低熔点共晶体，性能较脆，容易使接头脆化钎焊接头的组成、示意图，钎焊接头各区域是如何形成的？扩散区，钎缝界面区和钎缝中心区。1.钎料组分向母材扩散形成；2.母材向钎料溶解、冷却后形成；3.母材的溶解和钎料组分的扩散以及结晶时的偏析钎焊界面区的组织类型，对钎焊接头性能的影响。1.固溶体：固溶体组织具有良好的强度和塑性，对接头性能有利； 2.化合物：钎料中一个主要成分组元与母材生成固液同分化合物时，此化合物往往以层状或连片生长。这些固液同分化合物通常较脆，又呈层状，会降低接头强度；3.共晶体：挤出液相和破碎的氧化物，有利于提高接头质量，如果形成的低熔点共
7、晶体比较脆，则从接头间隙中挤出液体金属有利于提高接头强度接触反应钎焊的原理、过程。若金属 AB 能形成共晶或形成低熔固溶体，则在AB 接触良好的情况下加热到高于共晶温度或低熔固溶体熔化温度以上，依靠AB 的相互扩散，在界面处形成共晶或低熔固溶体，从而连接 AB ；1.准备阶段，如在接触的固态金属界面上形成固溶体层或金属间化合物层。2.形成液相。 3.固态接触金属向已形成的液相中溶解钎缝的不致密性缺陷有哪些？夹气夹渣未焊透影响钎焊过程的因素有哪些？接头设计，钎料钎剂的选择，以及为了获得所要求特性而采取的工艺参数为了满足工艺要求和获得高质量的钎焊接头，钎料应满足哪些基本要求？1.具有适当的熔点，钎
8、料的熔点至少比母材的熔点至少低几十度；2.具有良好的润湿性，应能在母材表面充分铺展并填满钎缝间隙；3.能与母材发生溶解、反应扩散等相互作用，并形成牢固的冶金结合；4.应具有稳定和均匀的成分，在钎焊过程中应尽量避免出现偏析现象和易挥发元素的烧损。什么是软钎料？什么是硬钎料？软钎料和硬钎料各有哪些？熔化温度低于450 的称为软钎料， 高于 450 且低于 950 称为硬钎料；软钎料分为铋基、铟基、锡基、铅基、镉基、锌基等；硬钎料分为铝基、银基、铜基、锰基、金基、镍基等。钎料工艺性能的评定方法有哪些？1.钎料对母材的润湿性；2.钎料的流动性能；3.钎料的填隙性能；4.钎料流动温度的测定；5.钎料对母
9、材的溶蚀性。钎料的选用原则。1.钎料与母材的匹配；2.钎料与钎焊方法的匹配；3.保证满足使用要求；4.钎焊结构要求；5.生产成本。钎剂的作用。1.清楚母材和钎料表面氧化物；2.以液态薄层覆盖母材和钎料表面，抑制母材及钎料再氧化；3.起界面活性作用，改善钎料润湿性。对钎剂的基本要求。1.钎剂熔点和最低活性温度比钎料低，在活性温度范围内有足够流动性；2.应具有良好的热稳定性，使钎剂在加热过程中保持其成分和作用稳定不变；3.能很好的溶解或破坏被钎焊金属和钎料表面的氧化膜；4.在钎焊温度范围内钎剂应黏度小、流动性好，能很好润湿钎焊金属、减小液态钎料的界面张力； 5.熔融钎剂及清除氧化膜后生成无密度应该
10、小，不致滞留在钎缝中形成夹渣；6.熔融钎剂残渣不应对钎焊金属和钎缝有强烈腐蚀作用，钎剂挥发物的毒性小。钎剂的组成及各组分的作用。1.钎剂基体部分：使钎剂具有需要的熔点，作为钎剂其他组分及钎剂作用产物的溶剂，在铺展时形成致密的液膜，防止空气的有害作用；2.去膜剂：溶解母材和钎料表面氧化膜；3.活性剂：加速氧化膜的清除并改善钎料的铺展。软钎剂、硬钎剂的常用钎剂。1.软钎剂： 1）无机。盐酸、氢氟酸、磷酸，2）有机。弱有机酸、硬脂酸、水杨酸、油酸，3）铝用软钎剂。有机，反应；2.硬钎剂：硼砂、硼酸及其混合物，添加各种碱金属或碱土金属； 3.铝用硬钎剂：氯化物钎剂和氟化物钎剂；4.气体钎剂：炉中钎焊用
11、气体钎剂、火焰钎焊用气体钎剂。如何选用钎剂？钎剂与钎料如何搭配？钎剂熔点应低于钎料熔点应低于钎料熔点1030，一般根据氧化膜性质决定（偏碱性氧化膜常使用酸性的含硼酸酐的钎剂；偏酸性的氧化膜常采用含碱性碳酸钠的钎剂）；对于升温缓慢的工件，钎剂的熔化温度选择较高者，升温越慢应选择钎剂熔化温度越高者，有时可以略超过钎料液相线。简述钎焊工艺方法原理及特点。1.火焰钎焊：用可燃气体或液体燃料的汽化产物与氧或空气混合燃烧形成的火焰进行钎焊加热；2.感应钎焊：将焊件的待焊部位置于交变磁场中，通过电磁感应在工件中产生感应电流来实现工件加热的焊接方法；3.真空炉中钎焊（真空钎焊）：在真空条件下，不施加钎剂而实现
12、材料连接的一种方法；4.烙铁钎焊：利用烙铁工作部积聚的热量来熔化钎料，并加热钎焊处母材而完成钎焊接头； 5.电阻钎焊：将焊件直接通电流或将焊件置于通电的加热板上利用电阻热进行钎焊的方法；6.浸渍钎焊：把焊件局部或整体浸入熔融的盐混合物或者钎料之中，依靠这些熔融介质对焊件的加热来实现钎焊过程；7.波峰焊： 借助钎料泵把熔融态钎料不断垂直向上的朝狭长出口处涌出，形成 2040mm 高的波峰， 充分渗入到待焊接的器件引线与电路板之间，使之完全润湿并进行焊接；8.再流焊：通过印刷或滴注等方法将膏状钎料涂敷在PCB 焊盘上， 再用专用设备在上面放置表面组装器件，再加热使钎料熔化，从而实现连接； 9.真空
13、扩散钎焊：在焊件钎焊面预置钎料，或借接触反应形成的液相作为钎料，在真空中将焊件在高于钎料固相线温度下持久加热使钎料成分与母材相互充分扩散，以获得性能优异的均质钎缝。真空条件下的去膜机制。1、真空状态降低了钎焊区的氧分压，导致了氧化物的分解；2、金属氧化物及合金元素的挥发，破坏了金属表面的氧化膜；3、表面氧化膜被母材中的合金元素还原而去除；4、氧化膜被母材溶解而去除；5、液态钎料的吸附作用使氧化膜强度下降，并由于热物理性能的不同，使氧化膜破碎弥散而去除。对真空扩散焊用钎料的要求。1.含有一定量能降低钎料熔点的降熔元素，这些元素在扩散钎焊过程中又非常容易的扩散到母材中被母材溶解；2.降熔元素扩散或
14、者被溶解后，钎料的强度和性能满足设计和使用要求。钎焊工艺包括哪些工序？钎焊接头设计、工件的表面处理、装配和固定、钎料和钎剂的配置、钎焊工艺参数的选择、钎焊后的清洗，必要时钎缝连同整个工件进行焊后镀覆。钎焊的基本接头形式。T 形接头、角接接头、搭接接头。钎缝间隙对接头性能的影响有哪些？1、钎料的毛细填缝过程；2、钎料从间隙中排出钎剂残渣及气体的过程； 3、母材与填缝钎料的相互扩散过程；4、母材对钎缝合金层受力时塑性流动的机械约束作用。如何合理选择钎缝间隙？1.钎料对母材的润湿性越好，间隙值就越小，钎料与母材相互作用强烈，间隙必须增大； 2.对具有单一熔点的纯金属钎料、共晶成分的钎料以及又自钎剂作
15、用的钎料，应取较小的间隙值；3.对于靠向母材中扩散才能消除以改善钎缝的性能的少数钎料，要保持小间隙。钎焊表面预镀覆层的分类及各自的作用。1.工艺镀层：用以改善或简化钎焊工艺条件；用于较难或不能为钎料润湿的母材，以改善钎料对其润湿；在钎焊过程中应能全部被钎料溶解，以获得较高结合强度；2.防护镀层：抑制钎焊过程可能发生的有害反应，要求镀层能被液态钎料很好润湿，但不被溶解；3.钎料镀层：直接镀层，减少焊缝缺陷、提高致密性，或在大面积、多钎缝结构的生产中简化工艺、保证钎焊质量并提高生产率。钎焊工艺参数主要有哪些？如何确定这些工艺参数？1.钎焊温度： 钎料熔化， 在毛细作用下填满接头间隙，并与母材进行冶
16、金作用；能够完成母材的热处理程序中某一工序，提高钎焊接头的性能；2.保温时间：决定于钎料与母材的相互作用特性，或者是焊件大小、厚度和焊接间隙；4.加热速度：保证在均匀加热的前提下精良缩短加热时间；5.冷却速率：结合焊件尺寸、母材种类和钎料特性等；5.真空度：母材种类、钎料类型、钎焊面积大小、是否使用夹具以及在整个钎焊周期中气体从母材中排除的程度。钎焊有哪些缺陷？产生原因及防止措施。1.外观缺陷（母材溶蚀和钎缝表面成型不佳）：钎料过度溶解，钎料流失，钎缝表面不光滑或没形成圆角；正确选择钎焊材料和钎焊工艺，严格控制钎料用量；2.钎缝的不致密性缺陷（气孔、夹渣、未钎透、部分间隙未填满等）：接头间隙不合适，焊前清理不干净，选用钎料和钎剂成分或数量不当，钎焊加热不均匀等；适当增大钎缝间隙，采用不等间隙；3.母材的自裂及钎焊接头的裂纹：焊件刚度大，钎焊过程中产生较大压应力，应力超过强度极限时，就会在钎缝中产生裂纹或在母材上产生自裂；采用退火材料代替淬火材料，有冷作硬化的焊件预先进行退火，减少接头刚性，降低加热速度，在满足钎焊接头性能的前提下尽量选择低熔点的钎料，用气体火焰将
