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1、钎焊操作手册前言钎焊原理铜管温度与钎料的关系 气体火焰钎焊操作技术目录oooooooooooooooooooooooooooooooooo四、五、oooooooooooooooooooooooooooooooooo1焊前清理。52清洁度检验。53接头安装。54安装检验。65充氮保护。66调节火焰。87加热。88加入钎料。99加热保持。910焊后处理。911焊后检验。9oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo4常见钎焊缺陷及处理对策。10钎焊操作手册一. 前言钎焊是三大焊接方法(熔焊、压焊、钎焊)中的
2、一种。 钎焊是采用比焊件金属熔点低的金属作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料、低于焊件熔化温度， 利用液态钎料润湿焊件金属，填充接头间隙并与母材金属相互扩散实现连接焊件的一种方法。按其所用 的热源不同，钎焊可分为：火焰钎焊、感应钎焊、烙铁钎焊、电阻钎焊及炉中钎焊等。空调制冷系统中钎焊采用火焰钎焊的方法，其通用性大、工艺过程较为简单，但火焰钎焊手工操 作加热温度和时间难以把握，因此要求操作人员具备熟练的操作技巧。 本手册主要介绍空调制冷系统生产、安装有关火焰钎焊方面内容。二. 钎焊原理 钎焊是利用液态钎料填满钎焊金属结合面的间隙而形成牢固接头的焊接方法。其工艺过程必须具 备两个基本条件。a) 液态
3、钎料能润湿钎焊金属并能致密的填满全部间隙；b) 液态钎料与钎焊金属进行必要的物理、化学反应达到良好的金属间结合。1. 液态钎料的填缝原理 钎焊时，液态钎料是靠毛细作用在钎缝间流动的，这种液态钎料对母材金属的浸润和附着的能力 称之为润湿性。 液态钎料对钎焊金属的润湿性越好，则毛细作用越强，因此填缝会更充分。影响钎料润湿性的因素有以下几个方面：1) 钎料和焊件金属成分影响 一般来说，如果液态钎料能与焊件金属相互溶解或形成化合物，则钎料能较好的润湿焊件金属， 反之，则润湿性较差。2) 钎焊温度的影响 钎焊温度升高有助于提高钎料对焊件金属的润湿性，但温度过高，钎料润湿性太好，不仅会造成 钎料流失，而且
4、还会因过火而产生溶蚀现象。3) 焊件金属表面清洁度 金属表面的氧化物及油污等杂质会阻碍钎料与焊件金属的接触，使液态钎料聚成球状而很难铺展。 因此，钎焊时必须保证焊件金属接头处表面清洁。4) 焊件金属表面粗糙度 通常钎料在粗糙表面的润湿性比光滑面好。这是由于纵横交错的纹路对液态钎料起到特殊的毛细作用2. 钎料与焊件金属的相互作用钎料与焊件金属的相互作用包括两部分：a) 焊件金属溶解于液态钎料中；b) 液态钎料向焊件金属中的扩散。三、铜管温度与钎料的关系如下列表所示_1080铜管熔化1100二仁s:cI730c.y-11 SJ w下一710793 (钎料熔化:BI640810(钎料熔化)-加热 温
5、度磷铜银钎料BCu93P) BCu91PAg)四、气体火焰钎焊操作技术所谓气体火焰钎焊是利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰进行加热的一种钎焊方法。一般情况下，气体火焰钎焊的操作流程如下图所示。1. 焊前清理 焊前要清除焊件表面及接合处的油污、氧化物、毛刺及其它杂物，保证铜管端部及接合面的清洁与 干燥，另外还需要保证钎料的清洁与干燥。焊件表面的油污可用丙酮、酒精、汽油或三氯乙烯等有机溶液清洗，此外热的碱溶液除油污也可以 得到很好的效果，对于小型复杂或大批零件可用超声波清洗。表面氧化物及毛刺可用化学浸湿方法清理，然后在水中冲洗干净并加以干燥。2. 清洁度检验 一般的焊件在焊前已有专门的清洁工序，但仍
6、有可能因处理工序不佳或储存方式不正确而使焊件 表面留有油污或水份，因此在接头装配和焊接前仍需以目视和触摸的方式检验焊件表面的清洁度和干燥 度，若发现焊件不干净、潮湿或被氧化，应挑出来重新处理方可焊接。另外，焊料被污染应放弃使用 或清洗后再使用。3. 接头安装钎焊的接头形式有对接、搭接、T型接、卷边拉及套接等方式，制冷系统所采用的均为套接方式， 不得采用其它接头方式。钎焊接头的安装须保证合适均匀的钎缝间隙，针对所使用的铜磷钎料，要求钎缝间隙（单边）在 0.05mm0.10mm 之间。间隙过大会破坏毛细作用而影响钎料在钎缝中的均匀铺展，另外，过大的间 隙也会在受压或振动下引起焊缝破裂和出现半堵或堵
7、现象；间隙过小会妨碍液态钎料的流入，使钎料 不能充满整个钎缝使接头强度下降；钎缝间隙不均匀，会妨碍液态钎料在钎缝中的均匀铺展，从而影 响钎焊质量。对于套接形式的钎焊接头，选择合适的套接长度是相重要的，一般铜管的套接长度在5mm-15 mm， （注:壁厚大于0。mm直径大于8 mm的管其套接长度不应小于8 mm）,毛细管的套接长度在10 mm -15m m,若套接管长度过短易使接头强度（主要指疲劳特性和低温性能）不够，更重要的是易出现焊 堵现象。4. 安装检验接头安装完毕后，应检验钎焊接头是否有变形、破损及套接长度是否合适，图3-1 所示不良接头应 力求避免，若出现不良接头应拆除重新安装后方可焊
8、接。钎缝不均匀间隙过小装配倾斜套接长度过短L间隙太大图 3-1 不良接头示意图5. 充氮保护接头安装经检查正常后开启充氮阀进行充氮保护，以防止铜管内壁受热而被空气所氧化。焊前的 充氮时间要求应依据具体工序的作业指导书要求，为保证焊接前和焊接后有充足的氮气保护，对充氮 要求如表 3-1 所示。按冲氮的方式不同又分为自动冲氮和手动冲氮，当管子方向不同时，自动冲氮所 用的工具又不同（如下图3-2 所示）。一般来说，手动冲氮停留的时间为3-5 秒就需快速焊接。软管a、管口向上b、官口向下自动充氮工装1、手动冲氮2、自动冲氮表3-1充氮参数表管径氮气流量（焊接中）焊后保持时间氮气压力预充式边充边焊10m
9、m三4L/min三3S0.2MPaO.IMPa三 10mm三6L/min三6S图 3-2 冲氮方式6. 调节火焰焊接气体由助燃气体（氧气）和可燃气体（液化石油气-LPG）两部分组成。LPG的主要成分是丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）及一定量的丙烯（C3H6）和丁烯（C4H8）等碳氢化合物。此外为了增加液 3 84 103 648态钎料润温性及防止铜管外表被氧化，在o2-lpg混合气体中加入了气体助焊剂（其主要成分为硼酸 三甲酯，要求含量为 5565%）。三种气体混合物燃烧温度可达2400 摄氏度。O2-LPG 气体火焰可根据氧气与 LPG 的混合比不同，有三种不同性质的火焰：氧化焰、中性焰
10、和还原焰（亦叫碳化焰），三种火焰。如图3-3所示。当02与LPG的体积比为了 3.5时为中性焰，小于 3.5时为还原焰，大于3.5时则为氧化焰。白色亮绿色-2400一 900C,a. 氧化焰b. 中性焰图 3-3 O2-LPG 火焰示意图 （ 加入气体助焊剂）火焰调节方法：首先打开LPG气阀，点火后调节氧气阀调出明显的碳化焰后再缓慢调大氧气阀直 到白色外焰距兰色24mm,此时外焰轮廓已模糊，即内焰与焰心将重合,此时的火焰为中性焰，再调大氧 化则变为氧化焰,氧化焰的焰心呈白色,其长度随氧气量增大而变短.焊接铜管时应使用中性焰,尽量避 免用氧化焰和碳化焰.气体助焊剂流量大小则需调到外焰呈亮绿色,另
11、外也可依据焊后铜管的颜色来调 节气体助焊剂,当焊后铜管有变黑的倾向时,则应调大气体助焊的流量,直到焊后铜管呈紫色为止.图 3-4 为一般焊嘴（单孔）的火焰示意图,当用多嘴喷时,则相当于多个上述火焰集合而成,其中边孔火焰较短,而 中孔火焰较长焊接时LPG的流量选择参表3-2.表3-2钎焊材料及规范焊接材料钎料钎剂供气压力（Mpa）LPGO2紫铜-紫铜Bcu93P气体助焊剂0. 05-0. 080. 5-0. 8黄铜-紫铜Bcu91PAgQJ101-1037. 焊炬形式及焊嘴选择图 3-4 通用焊炬形式表3-3焊嘴规格管径mmC16以上C12。7C9。52C9。52C8C7以下和毛细管乙炔嘴型号3
12、号2号1号梅花嘴型号4号3号2号1号使用通用焊炬进行钎焊时，最好使用多孔喷嘴（通常叫梅花嘴），此时得到的火焰比较分散，温 度比较适当，有利于保证均匀加热；对于孔径216mm的管子，为确保其均匀受热，在焊枪能摆开的 位置建议采用多头焊嘴（又称羊角嘴）；这样能在短时间内完成焊接程序，不会发生过烧现象。而对 于焊单条毛细管接头时应采用乙炔焊嘴形式，但孔径在在C2.5mmC2.8mm之间，避免毛细管发生过 烧现象，应采取直嘴（如下图3-5 所示）8. 加热针对现有的情况，焊接有三种位置：竖直焊、水平焊、倒立焊。时，加热应近些。为保证接头均匀加热，焊接时使火焰沿铜管长度方向移动，保证杯形口和附近 10m
13、m 范围内均匀受热，但倒立焊时，下端不宜加热过多，若下端铜管温度太高，则会因重力和铺展作用使 液态钎料向下流失。注意事项：（1）管径较大时应选用大号的焊嘴，反之则用小号的焊嘴；（2）毛细管焊接时应尽可能避免直接对毛细管加热；（3）管壁厚度不同时应着重对厚壁加热；（4）螺纹管钎焊时，加热和保温时间比光铜管的时间要短些，以防钎料流失；（5）先加热插入接头中的铜管，使热量传导至接头内部。9. 加入钎料、钎剂 当铜管和杯形口被加热到焊接温度时分呈暗红色）需从火焰的另一侧加入钎料，如果钎焊黄铜和 紫铜，则需先加热钎料，焊前涂覆钎剂后方可焊接。焊料的加入方式如图3-3 所示。钎料从火焰的另一侧加入，有三方面的考虑，其一是防止钎料直接受火焰加热而因温度过高使钎 料中的磷被蒸发掉，影响焊接质量；另一方面可检测接头部分是否均匀达到焊接温度；第三方面考虑 是钎料从低温侧向高温侧润湿铺展，低温处钎料填缝速度慢，所以让钎料在低温处先熔化、先填缝， 而高温侧填缝时间要短些，这样可使钎料不致于在低温处填缝不充分而高温侧填缝过度而流失，即使 钎料能均匀填缝。焊接时，可
