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1、n.模块一模块一 车身钣金基础车身钣金基础学习任务学习任务8钣金件的钎焊钣金件的钎焊学习任务学习任务8钣金件的钎焊钣金件的钎焊n第一节第一节钎焊的原理钎焊的原理n第二节第二节钎焊材料钎焊材料n第三节第三节钎焊设备钎焊设备n第四节第四节钎焊接头设计钎焊接头设计n第五节第五节钎焊工艺参数钎焊工艺参数n第六节第六节钎焊实训操作钎焊实训操作教学内容：教学内容：n1、熟悉焊接设备、熟悉焊接设备n2、熟记钎焊工作原理及其特点、熟记钎焊工作原理及其特点n3、掌握工艺流程与操作规程、掌握工艺流程与操作规程n4、正确选用焊接工具、设备和材料要求、正确选用焊接工具、设备和材料要求n5、正确选择所需要的焊料与焊剂、
2、正确选择所需要的焊料与焊剂n6、能够正确独立完成焊接作业、能够正确独立完成焊接作业第一节第一节钎焊的原理钎焊的原理钎料流入母材间隙的基本条件钎料流入母材间隙的基本条件1.润湿性润湿性钎焊时液态钎料对母材浸润和附着钎焊时液态钎料对母材浸润和附着的能力，反映的是钎料能否与母材表面很的能力，反映的是钎料能否与母材表面很好接触。好接触。2.毛细管作用毛细管作用n自由流动性自由流动性观看视频观看视频n钎焊钎焊n火焰钎焊火焰钎焊n根据使用钎料的不同，钎焊一般分为：根据使用钎料的不同，钎焊一般分为：n1）软钎焊）软钎焊钎料液相线温度低于钎料液相线温度低于450t；n2）硬钎焊）硬钎焊针料液相线温度高于针料液
3、相线温度高于450C。n此外，某些国家将钎焊温度超过此外，某些国家将钎焊温度超过900而又不使用钎剂而又不使用钎剂的钎焊方法（如真空钎焊、气体保护钎焊）称作高温钎的钎焊方法（如真空钎焊、气体保护钎焊）称作高温钎焊。焊。n钎焊钎焊用比母材熔点低的金属材料作为钎料，用液态钎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方法。的焊接方法。n钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、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、透平叶复杂和由不同材料组成的构件，如蜂窝
4、结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。片、硬质合金刀具和印刷电路板等。n钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗，除去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，保证接口装配间隙。间隙一般要油污和过厚的氧化膜，保证接口装配间隙。间隙一般要求在求在0.010.1毫米之间。毫米之间。n钎焊具有以下优缺点：钎焊具有以下优缺点：n同熔焊方法相比，钎焊具有以下优点：同熔焊方法相比，钎焊具有以下优点：nl）钎焊加热温度较低，对母材组织和性励影响较小；）钎焊加热温度较低，对母材组织和性励影响较小；n2）钎焊接头平整光滑，外形美观；）钎焊接头平整光滑，外形美观；n3）焊件变形较小，尤
5、其是采用均匀加热（如炉中钎）焊件变形较小，尤其是采用均匀加热（如炉中钎焊）的钎焊方法，焊件的变形可减小到最低程度，容焊）的钎焊方法，焊件的变形可减小到最低程度，容易保证焊件的尺寸精度；易保证焊件的尺寸精度；n4）某些钎焊方法一次可焊成几十条或成百条钎缝，）某些钎焊方法一次可焊成几十条或成百条钎缝，生产率高：生产率高：n5）可以实现异种金属或合金、金属与非金属的连接。）可以实现异种金属或合金、金属与非金属的连接。n钎焊的缺点钎焊的缺点n焊接头强度比较低，耐热能力比较差，由于母材与钎焊接头强度比较低，耐热能力比较差，由于母材与钎料成分相差较大而引起的电化学腐蚀致使耐蚀力较差料成分相差较大而引起的电
6、化学腐蚀致使耐蚀力较差及装配要求比较高等。及装配要求比较高等。n钎焊特点钎焊特点（1）钎焊加热温度较低，接头光滑平整，）钎焊加热温度较低，接头光滑平整，组织和机械性能变化小，变形小，工件尺组织和机械性能变化小，变形小，工件尺寸精确。寸精确。（2）可焊异种金属，也可焊异种材料，）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。且对工件厚度差无严格限制。（3）有些钎焊方法可同时焊多焊件、多）有些钎焊方法可同时焊多焊件、多接头，生产率很高。接头，生产率很高。（4）钎焊设备简单，生产投资费用少。）钎焊设备简单，生产投资费用少。（5）接头强度低，耐热性差，且焊前清）接头强度低，耐热性差，且焊前清
7、整要求严格，钎料价格较贵。整要求严格，钎料价格较贵。第二节第二节钎焊材料钎焊材料n钎焊材料包括钎焊材料包括焊剂（钎剂）和钎料焊剂（钎剂）和钎料n“HL（表钎料）（表钎料）+数字（表示钎料的化学组成类型数字（表示钎料的化学组成类型1表示铜锌合金；表示铜锌合金；2表示铜磷合金；表示铜磷合金；3表银合金；表银合金；4表铝合金；表铝合金；5表锌合金；表锌合金；6表锡铅合金；表锡铅合金；7表镍表镍基合金）基合金）+数字数字+数字（表示同一类型钎料中的不同数字（表示同一类型钎料中的不同牌号）牌号）”n如如HL605表第表第5号锡铅钎料。号锡铅钎料。n例如：例如：HL1XXHL表示钎料，表示钎料，1表示铜锌
8、合金表示铜锌合金nXX表示牌号表示牌号n钎剂钎剂n1、钎剂的作用：、钎剂的作用：（1）清除母材和钎料表面的氧化物及其它杂质）清除母材和钎料表面的氧化物及其它杂质（2）以液态薄膜的形式覆盖在工件金属和钎料的表面上，隔）以液态薄膜的形式覆盖在工件金属和钎料的表面上，隔离空气起保护作用离空气起保护作用保护钎料及焊件不被氧化。保护钎料及焊件不被氧化。（3）改善液态钎料对工件金属的浸润性，增大钎料的填充能）改善液态钎料对工件金属的浸润性，增大钎料的填充能力。力。n焊剂分类：焊剂分类：n钎剂通常分为软钎剂、硬钎剂和铝、镁、钛用钎剂三大类。钎剂通常分为软钎剂、硬钎剂和铝、镁、钛用钎剂三大类。（1）软钎剂）软
9、钎剂按其成分可分为无机软钎剂（具有很高的化学活性，去除氧化按其成分可分为无机软钎剂（具有很高的化学活性，去除氧化物的能力很强。能显著地促进液态钎料对母材的润湿。组分为物的能力很强。能显著地促进液态钎料对母材的润湿。组分为无机酸和无机盐。一般的黑色金属和有色金属，包括不锈钢、无机酸和无机盐。一般的黑色金属和有色金属，包括不锈钢、耐热钢和镍铬合金等都可使用，但它残渣有腐蚀性，焊后必须耐热钢和镍铬合金等都可使用，但它残渣有腐蚀性，焊后必须清除干净）和有机软钎剂两类。清除干净）和有机软钎剂两类。按其残渣对钎焊接头的腐蚀作用可分为腐蚀性、弱腐蚀性和无按其残渣对钎焊接头的腐蚀作用可分为腐蚀性、弱腐蚀性和无
10、腐蚀性三类，其中无机软钎剂均系腐蚀性钎剂；有机软钎剂属腐蚀性三类，其中无机软钎剂均系腐蚀性钎剂；有机软钎剂属于后两类。于后两类。常用的软钎剂有磷酸水溶液（只限于常用的软钎剂有磷酸水溶液（只限于300以下使用，是钎焊以下使用，是钎焊含含Cr不锈钢或锰青铜的适宜钎剂）、氯化锌水溶液和松香（只不锈钢或锰青铜的适宜钎剂）、氯化锌水溶液和松香（只能用于能用于300以下钎焊表面氧化不严重的金、银、铜等金属）以下钎焊表面氧化不严重的金、银、铜等金属）等。等。n（2）硬钎剂：）硬钎剂：常用的硬钎剂有硼砂、硼酸（活性温度高，均在常用的硬钎剂有硼砂、硼酸（活性温度高，均在800以上，以上，只能配合铜基钎料使用，去
11、氧化物能力差，不能去除只能配合铜基钎料使用，去氧化物能力差，不能去除Cr、Si、Al、Ti等的氧化物）、等的氧化物）、KBF4（氟硼酸钾，熔点低，去氧化能力（氟硼酸钾，熔点低，去氧化能力强，是熔点低于强，是熔点低于750银基钎料的适宜钎剂）等。银基钎料的适宜钎剂）等。第三节第三节钎焊设备钎焊设备n钎焊钎焊-方法方法n1、烙铁钎焊、烙铁钎焊用于细小简单或很薄零件的软钎焊。用于细小简单或很薄零件的软钎焊。2、波峰钎焊、波峰钎焊用于大批量印刷电路板和电子元件的组装焊接。施焊时用于大批量印刷电路板和电子元件的组装焊接。施焊时,250左右的熔融焊锡在泵的压力下通过窄缝形成波左右的熔融焊锡在泵的压力下通过
12、窄缝形成波峰，工件经过波峰实现焊接。这种方法生产率高，可在峰，工件经过波峰实现焊接。这种方法生产率高，可在流水线上实现自动化生产。流水线上实现自动化生产。3、火焰钎焊、火焰钎焊用可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源用可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源进行焊接。火焰钎焊设备简单、操作方便，根据工件形进行焊接。火焰钎焊设备简单、操作方便，根据工件形状可用多火焰同时加热焊接。这种方法适用于自行车架、状可用多火焰同时加热焊接。这种方法适用于自行车架、铝水壶嘴等中、小件的焊接。铝水壶嘴等中、小件的焊接。n4、浸沾钎焊、浸沾钎焊将工件部分或整体浸入覆盖有钎剂的钎料浴槽或只有熔将工件部
13、分或整体浸入覆盖有钎剂的钎料浴槽或只有熔盐的盐浴槽中加热焊接。这种方法加热均匀、迅速、温盐的盐浴槽中加热焊接。这种方法加热均匀、迅速、温度控制较为准确，适合于大批量生产和大型构件的焊接。度控制较为准确，适合于大批量生产和大型构件的焊接。盐浴槽中的盐多由钎剂组成。焊后工件上常残存大量的盐浴槽中的盐多由钎剂组成。焊后工件上常残存大量的钎剂，清洗工作量大。钎剂，清洗工作量大。5、感应钎焊、感应钎焊利用高频、中频或工频感应电流作为热源的焊接方法。利用高频、中频或工频感应电流作为热源的焊接方法。高频加热适合于焊接薄壁管件。采用同轴电缆和分合式高频加热适合于焊接薄壁管件。采用同轴电缆和分合式感应圈可在远离
14、电源的现场进行钎焊，特别适用于某些感应圈可在远离电源的现场进行钎焊，特别适用于某些大型构件，如火箭上需要拆卸的管道接头的焊接。大型构件，如火箭上需要拆卸的管道接头的焊接。6、炉中钎焊、炉中钎焊将装配好钎料的工件放在炉中进行加热焊接，常需要加将装配好钎料的工件放在炉中进行加热焊接，常需要加钎剂，也可用还原性气体或惰性气体保护，加热比较均钎剂，也可用还原性气体或惰性气体保护，加热比较均匀。大批量生产时可采用连续式炉。匀。大批量生产时可采用连续式炉。7、真空钎焊、真空钎焊工件加热在真空室内进行，主要用于要求质量高的产品工件加热在真空室内进行，主要用于要求质量高的产品和易氧化材料的焊接。和易氧化材料的
15、焊接。n1.氧气瓶氧气瓶2.减压器减压器焊接设备焊接设备n3.乙炔瓶乙炔瓶4.焊炬焊炬nn5.氧乙炔焊辅助工具氧乙炔焊辅助工具n护目镜护目镜n点火枪点火枪n橡皮管橡皮管氧气乙炔氧气乙炔气焊气焊第四节第四节钎焊接头设计钎焊接头设计1.设计原则设计原则1）首先考虑接头强度）首先考虑接头强度2）还要考虑组合件的尺）还要考虑组合件的尺3）零件的装配定位）零件的装配定位4）钎料的安置，接头间隙等）钎料的安置，接头间隙等n2.接头设计时应注意的问题接头设计时应注意的问题1）搭接长度搭接长度：它是保证接头与母材具有相等它是保证接头与母材具有相等承载能力的关键。承载能力的关键。nLb/n式中：式中：b母材的抗
16、拉强度（Mpa）钎焊接头的拉剪强度（Mpa）母材厚度（）安全系数n硬钎料硬钎料（银基、铜基、镍基等）钎焊接头，（银基、铜基、镍基等）钎焊接头，L为薄件为薄件厚度的厚度的23倍。倍。n软钎料软钎料（锡、铅等）钎焊接头，（锡、铅等）钎焊接头，L为薄件厚度的为薄件厚度的45倍。但不希望搭接长度大于倍。但不希望搭接长度大于15。由于工件的形状。由于工件的形状不同，搭接接头的具体形式各不相同。不同，搭接接头的具体形式各不相同。n n气焊的接头形式：气焊的接头形式：气焊的接头形式有卷边接头、对接接头、角接接头、T形接头、搭接接头、管子接头、法兰接头等 图图3-72 3-72 气焊的接头形式气焊的接头形式2
17、）接头与载荷关系n应避免在载荷作用下接头处发生应避免在载荷作用下接头处发生应力集中应力集中，在受撕裂、冲击、震动等载荷作用时，应在受撕裂、冲击、震动等载荷作用时，应特别注意接头的合理性。特别注意接头的合理性。3）开设工艺孔在在钎钎焊焊时时，空空气气受受热热膨膨胀胀空空气气有有可可能能阻阻碍碍钎钎料料的的填填隙隙，也也可可能能使使已已填填满满间间隙隙的的钎钎料料重重新新排排列列，因因此此接接头头上上开个工艺孔开个工艺孔。4）接头间隙n接头间隙接头间隙在很大程度上影响钎焊接头强度和在很大程度上影响钎焊接头强度和钎缝的致密性。钎缝的致密性。n间隙过小间隙过小钎料流入困难，在钎缝内形成夹钎料流入困难，
18、在钎缝内形成夹渣或未钎透，导致接头强度下降。渣或未钎透，导致接头强度下降。n间隙过大间隙过大毛细作用减弱，钎料能填满间隙，毛细作用减弱，钎料能填满间隙，也会使接头也会使接头的致密性变坏，导致接头强度下的致密性变坏，导致接头强度下降。降。第五节第五节钎焊工艺参数钎焊工艺参数n1.火焰类型火焰类型n1、焊接火焰的种类：、焊接火焰的种类：n（1）中性焰。如图3-71a所示，焰心呈尖锥形，色蓝白而亮，轮廓清楚，外焰呈淡桔红色。n（2）碳化焰。如图3-71b所示，焰心呈蓝白色，外周包着一层淡蓝色的火焰，轮廓不清楚，外焰呈桔红色，伴有黑烟。n（3）氧化焰。如图3-71c所示，焰心呈淡蓝色，内焰已看不清了，
19、焊接时会发出急剧的“嗖嗖”声。n2.焊炬和焊嘴的大小焊嘴：焊炬和焊嘴的大小焊嘴：n焊丝：焊丝：n焊嘴倾角与焊丝倾角焊嘴倾角与焊丝倾角n第一步：第一步：工件表面准备工件表面准备n1.清除油污：可用有机溶剂清除油污：可用有机溶剂去除，如酒精、汽油、去除，如酒精、汽油、n四氯化碳、二氯化烷等。四氯化碳、二氯化烷等。2.清除氧化物：可用机械方清除氧化物：可用机械方法，化学侵蚀法和电法，化学侵蚀法和电n化侵蚀法。化侵蚀法。3.母材表面预镀覆金属：可母材表面预镀覆金属：可改善钎焊性，如铜表改善钎焊性，如铜表n面预镀覆银、锡等。面预镀覆银、锡等。钎焊工艺过程钎焊工艺过程n第二步：装配和固定以确保零件之间的相
20、互位置的固定。第三步：钎料的放置大多数钎焊方法都是将钎料预先安置在接头上。原则上尽可能利用钎料的重力和毛细作用来促进钎料填满间隙。第四步：涂阻流剂氧化铝、氧化钛、氧化镁等稳定的氧化物加粘接剂组成。第五步：钎焊主要参数是钎焊温度和保温时间。钎焊温度通常为高于钎料液相线温度2560。对于结晶温度间隔宽的钎料，可等于或低于钎料的相线，镍基钎料应等于钎料液相线100以上。保温时间：根据工件大小和钎料与母材的相互作用剧烈程度而定。第六步：钎焊后清洗水（用于有机酸及盐钎剂）。第六节第六节钎焊实训操作钎焊实训操作n一一.准备工作准备工作n设备设备材料材料钎料钎料钎剂钎剂等等n二二.操作步骤操作步骤n1.安全措施安全措施n2.选择焊炬选择焊炬n3.焊前清理焊前清理n4.装配零件装配零件n5.施加焊剂施加焊剂n6.加热母材加热母材n7.钎焊钎焊n8.焊后处理焊后处理钎焊接头质量检验n1.钎焊接头缺陷及产生的原因钎焊接头缺陷及产生的原因
