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1、（二 一 三 年 十 二 月本科科研训练论文学校代码： 10128 学号： 201020/ 题目 ： 铝 合 金 的 钎 焊 工 艺学 生 姓 名 ： / / /学院 ： 材 料 科 学 与 工 程系别 ： 材 料 成 型 及 控 制 工 程专业 ： 材 料 成 型 及 控 制 工 程班级 ： 材 / /班指 导 教 师 ： / /内蒙古工业大学本科科研训练论文摘 要焊接是制造业的重要组成部分，应用广泛，发展迅速，在制造行业占有重要的地位。我国是世界产钢、用钢大国，也是焊接大国。随着高新技术和新工艺的不断出现，机械制造、安装、维修业也逐步向精细方向发展，对焊接技术的要求也越来越高。近几年来，焊
2、接的使用量迅速增加；焊接机械化自动化技术改造加快；焊接自动化率快速提高。钎焊是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过程，这篇论文对钎焊焊接前的准备和焊接方法的做了设计，介绍了焊接所需的钎料和钎剂，给出了钎接接头形式以及接头的质量检测方法，在钎焊操作中应该注意的安全问题。关键词 : 焊料，焊剂，钎焊接头，钎焊装置，钎焊气体Abstract Welding is an important part of the manufacturing industry, widely used, rapid development in the ma
3、nufacturing industry occupies an important position. China is the world steel production, steel big country, but also the welding power. With the emergence of high-tech and new technology, machinery manufacturing, installation and maintenance industry is also gradually to the fine direction of weldi
4、ng technology requirements are also increasing. In recent years, the rapid increase in the amount of welding; welding mechanization and automation to accelerate technological innovation; welding automation rate rapidly increased. Brazing with a lower melting point than the base metal material is use
5、d as brazing filler metal, wetted with a liquid base material and the solder filling the gap and the interface to the work piece during welding and the base material inter diffusion, the paper prior to brazing welding preparation and welding methods to do the design, introduces the required solder a
6、nd soldering flux, solder joints is given in the form of joint detection methods and the quality of the brazing operation should pay attention to security issues.Key words: Solder, Flux, Solder joints, Soldering equipment, Soldering gas内蒙古工业大学本科科研训练论文目 录第一章钎焊的基本知识 11.1 焊接方法分类及金属材料的焊接性. 11.2 钎焊的概念 .
7、21.3 钎焊的特点及应用. 21.4 钎焊常用的工艺和方法. 5第二章焊接材料和焊剂 72.1 焊接材料 . 72.2 钎焊焊剂 . 9第三章焊接接头及其质量检测 113.1 接头形式 . 113.2 钎焊接头的缺陷及防治. 12第四章焊接的过程 154.1 焊接装置 . 154.2 焊接气体 . 154.3 焊接前的准备 154.4 焊接方法 . 164.5 钎焊后的清洗 . 164.6 钎焊操作中的安全与防护. 17第五章关于铝钎焊工艺及其设备探讨 185.1 铝钎焊工艺 . 185.2 铝钎焊工艺的优缺点. 185.3 氮气保护铝钎焊设备的基本要求. 19参考文献 21内蒙古工业大学本
8、科科研训练论文1 第一章 钎焊的基本知识在高速发达的现代化工业中，金属成为了必不可少的材料，将这些金属材料做成工业产品，避免不了要进行连接，而焊接就是将这些零部件连接起来的一种主要的加工方法。焊接作为制造业基础工艺和技术，为工业经济发展做出了重要贡献，在人类引以为自豪的各个领域，如航空航天，核能利用，电子信息等，都利用了焊接技术的先进成果。作为即将成为“世界工厂”的中国，随着经济发展的需要，相信焊接技术必将得到更迅速的发展，并在工业生产中发挥更重要作用。1.1 焊接方法分类及金属材料的焊接性1 焊接方法及分类焊接方法是指特定的焊接方法。目前，焊接方法分类甚多。通常情况下，按其焊接过程特点将其分
9、为熔焊、压焊、钎焊三大种类。每一种类又按不同方法细分若干小类，如图1-1 。图 1-1 焊接方法2 金属材料的焊接性金属材料的焊接性是指材料在限定施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。1内蒙古工业大学本科科研训练论文2 1.2 钎焊的概念钎焊是利用比母材熔点低的金属材料作为钎料，加热母材到一定温度（高于钎料，低于母材），熔化的钎料润湿填充任处于固态的母材间隙，形成一种牢固接头的方法。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
10、证接口装配间隙，使用钎剂可增加钎料的润湿性。间隙一般要求在 0.01 0.1 毫米之间。常见的钎焊如图1-2 所示。图 1-2 钎焊过程与熔焊相比，钎焊时母材不熔化，仅钎料熔化；与压焊相比，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：一是液体钎料填满钎缝的过程，二是钎料与母材相互作用的过程。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
11、时焊多件或多条钎缝，特适合于焊接形状复杂且多钎焊缝的零件。2 1.3 钎焊的特点及应用1.3.1 与熔焊相比，钎焊特点：1、稳定性好内蒙古工业大学本科科研训练论文3 钎焊时，可采用工件整体加热，可使接头光滑平整，组织和机械性能变化小，变形小，焊件变形可降到最低程度，易保证焊件的尺寸精度. 2、应用范围广可焊异种金属，也可焊异种材料，且对工件厚度差无严格限制，例如金属与玻璃的钎焊。3、生产效率高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，生产效率很高。4、经济性好钎焊设备较简单，生产投资费用少，但钎焊接头的强度较低，耐热能力较差。31.3
12、.2 钎焊的应用1 铝钎焊技术在电子产品中的应用点，近年来在我国得到广泛的应用, 铝采用铝合金钎焊结构。300 多套 , 氮气保护炉钎焊质量更好。2 钎焊技术在金刚石工具中的应用上世纪 80 年代末人们开始探索钎焊技术用于金刚石工具制作。采用在金刚石表面镀覆某些过渡族元素（如Ti 、Cr、 W等），并与其发生化学反应在表面形成碳化物。通过这层碳化物的作用金刚石、结合剂、基体三者就能通过钎焊实现牢固的化学冶金结合, 从而实现真正的金刚石表面金属化, 这就是金刚石钎焊的原理。4从已发表的专利和文章中可以看出该技术可使金刚石最大出刃值达到粒径的2/3 工具寿命提高3 倍以上。目前, 用钎焊法制作金刚
13、石或立方氮化尚未见有成果发表。钎焊技术在金刚石工具制造过程中有着很好的发展前景应尽快使这一技术实现产业化。内蒙古工业大学本科科研训练论文4 3 钎焊技术在稳态热交换器上的应用据报道一种曾用于汽车和卡车散热器制造的叫CuproBraze 的铜钎焊工艺现可用于稳态热交换器的制造。这种技术能让热交换器通过加热炉一次完成钎焊。黄铜管和紫铜叶片可制成寿命很长、传热特性极好的坚固装置。该工艺可用于比卷边接缝管更为复杂的钎焊快速闭合管等新管的制作。该钎焊技术由抗退火黄铜管和紫铜叶片合金以及填充材料组成。抗退火合金能经受600的钎焊高温其强度损失不大。钎焊填充金属属于CuSnNiP 系列，可制成薄片、软膏或淤
14、浆等状。4 钎焊技术在自行车行业中的应用车架感应钎焊技术欧美国家和日本等国在车架焊接上大多采用机械钎焊，包括感应钎焊、钨极惰性气体保护焊以及氩弧焊等焊接技术。被人们称之为欧洲自行车王国的荷兰有些自行车生产厂商则选用了车架感应钎焊技术。荷兰有名的自行车大厂GazeIle公司就采用了感应钎焊技术焊接车架。据介绍， 荷兰Gazelle公司所使用的这种感应钎焊技术不仅能确保感应线圈和焊接工件之间的配合尺寸精确，而且在焊接时还能使感应线圈精确地围绕焊接工件进行加热可有效节省能源、电能，提高工作效率。除此之外，此种感应钎焊技术还具有其它各种优点，可有效防止工件表面产生氧化物。同时，它还可取消使用助溶剂以及
15、研磨、抛光、磷化等后道清洗处理工序。5 铜硬钎焊技术在汽车行业中的应用铜硬钎焊技术是一项由国际铜业协会开发，奥托昆普铜带公司实施，专门为制造汽车和重工业热交换器而开发出的一种钎焊工艺技术。目前使用铜硬钎焊技术可生产用于客车、卡车和工程机械的散热器、暖风机、机油冷却器、中冷器、冷凝器和蒸发器等。自1998 年起，拥有铜硬钎焊技术专利的奥托昆普铜带公司在我国一汽、上汽、东风汽车、亚星- 奔驰客车公司、上海通用汽车等企业都已作过铜硬钎焊技术的介绍和推广会。8据了解，目前除了扬州水箱厂外，中国一汽等国内企业也都在关注这一新技术，有的合作已取得了进展。6 钎焊技术在异种材料的先进连接中的应用钎焊是最适于
16、异种材料连接的方法, 几乎可以连接所有的异种材料组合, 包括异种金属、异种非金属、金属与陶瓷、金属与化合物、金属与复合材料等。由于母材在钎焊过程中并不发生熔化, 因此大大降低异种金属之间形成金属间化合物的可能性, 有效提高了异种金属连接的综合性能。随着异种材料连接结构内蒙古工业大学本科科研训练论文5 的应用前景不断扩大, 其连接技术也会越来越受到重视。12钎焊技术是目前异种材料连接的最重要的方法之一。熔钎焊、电子束钎焊、激光钎焊和活性软钎焊等都是近年发展起来的新方法, 在异种材料的连接方面还处于研究阶段。在新技术不断发展的今天, 适用于异种材料组合的连接技术越来越多, 新技术的不断发展为异种材料的连接提供着新的技术保障。7 钎焊技术在制冷行业中的应用随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高, 近年来我国制冷行业得到了迅速发展. 空调器、冰箱、冷柜以及其他制冷产品的需求量越来越大, 产量逐年增加。 据有关部门提供的资料, 主要家用制冷产品, 不含压缩机2001 年的实际产量达2800 万台 ,2002 年产量达到3200
