钎焊方法及工艺课件(53张)

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,、钎焊方法及工艺,IWE-3/1.22-23,1、钎焊方法及工艺IWE-3/1.22-23,1,1.1,钎焊,钎焊与熔化焊不同，它是采用液相线温度比母材固相线温度低的金属材料作钎料，将母材和钎料加热到钎料熔化，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材溶解和扩散而实现连接母材的方法。,钎焊是一种用于材料连接或材料涂层的热连接方法，在连接处是通过钎料的熔化或接触而的扩散作用实现焊接，母材没有达到熔化温度。,1.1 钎焊,2,每种钎料应具有与母材相关的两个特性：,1),钎料的熔点应低于母材的熔点，,2),钎料在母材上必须浸润，也就是说，钎料和母材之问的分界面间隙通过扩散实现合金化。,工作温度是指在钎焊位置钎料浸润时的条件下最低的表面温度。,450 900,软钎焊 硬钎焊 高温钎焊,每种钎料应具有与母材相关的两个特性：,3,焊接与硬钎焊温度分布的比较：,焊接与硬钎焊温度分布的比较：,4,1.2,钎焊基本原理,钎焊的生产过程,:,如钎焊前准备、零件装配和固定、钎焊、钎焊后清理及质量检验等。,其中钎焊过程应包括熔态钎料的填充过程及钎料与母材的相互作用。,(1),熔态钎料的填充过程：,能实现这一过程的,必要条件：,钎料的润湿和毛细作用,。,影响钎料润湿作用的,主要因素：,钎料和母材组成； 钎焊湿度：,母材表面氧化物；母材表面粗糙度； 钎剂。,1.2 钎焊基本原理,5,(2),钎料与母材的相互作用。,这种作用可归为两种：,一种是固态母材向液态钎料的溶解；,另一种是液态钎料向母材的扩散。,这些相互作用对钎焊接头性能影响很大。,1.3,钎焊方法分类,根据所使用的热源来命名及分类，,见表,1,。,(2)钎料与母材的相互作用。,6,钎焊方法及工艺课件(-53张),7,1.4,典型钎焊方法介绍,图,2,常用钎焊方法,1.4典型钎焊方法介绍,8,1.6,钎焊接头设计,(1),设计原则,：,首先考虑接头强度,其次还要考虑组合件的尺寸精度,零件的装配定位；,钎料的安置；,接头间隙等。,1.6钎焊接头设计,9,(2),接头设计时应注意的几点,搭接长度，,它是保证接头与母材具有相等承载能力的关键。,搭接长度,L=,式中：,b,母材的拉接强度,(MP a),钎焊接头的拉剪强度,(MPa),母材厚度,a,安全参数,(2)接头设计时应注意的几点,10,在生产实践中，,银基、铜基、镍基等强度较高的钎焊的接头，搭接长度通常取为薄件厚度的,2 3,倍；,锡铅等软钎料钎焊的接头，可取为薄件厚度的,45,倍，但不希望搭接长度大于是,15mm,。因为此时钎料很难填满间隙，往往形成大量缺陷。,由于工件的形状不同，搭接接头的具体形式各不相同。,在生产实践中，,11,图,3,平板钎焊接头形式,图3 平板钎焊接头形式,12,图,4,管件钎焊接头形式,图4 管件钎焊接头形式,13,图,5 T,型和斜角钎焊接头,图5 T型和斜角钎焊接头,14,图,6,端面密封接头,图,7,管或棒与板的接头形式,图6 端面密封接头图7 管或棒与板的接头形式,15,图,8,线接触钎焊接头,图8 线接触钎焊接头,16,接头与载荷关系问题,接头设计时应避免在载荷作用下接头处发生应力集中，另外在受撕裂、冲击、振动等载荷作用时也应特别注意接头设计的合理性。,图,9,列举了一些实例。,接头与载荷关系问题 ,17,图,9,受动载或重载荷接头的合理设计或不合理设计（,15,）,图9 受动载或重载荷接头的合理设计或不合理设计（15）,18,开设工艺孔,工艺孔是指为满足工艺上的要求而在接头上开的孔。钎焊时空气受热膨胀空气有可能阻碍钎料的填隙，也可能使已填满间隙的钎料重新排列，见图,10,。,图,l0,开设工艺孔示意图,开设工艺孔图l0 开设工艺孔示意图,19,接头间隙,间隙的大小在很大程度上影响钎焊接头强度和钎缝的致密性。,由于钎焊是靠毛细力作用使钎料填满间隙的。,间隙过小，钎料流入困难，在钎缝内形成夹渣或未钎透，导致接头强度下降：,间隙过大，毛细作用减弱，钎料能填满间隙，也会使接头的致密性变坏，强度下降。,接头间隙,20,(3),钎焊接头质量检验,钎焊接头缺陷,a,、 填隙不良、部分间隙未被填满；,b,、 钎缝气孔 ；,c,、 钎缝夹渣；,d,、 钎缝开裂 ；,e,、 母材开裂；,f,、 钎料流失；,g,、 母材被溶蚀。,接头检验方法,a,、 外观检查；,b,、 表面缺陷检查；,c,、 内部缺陷检查：包括,X,射线和，,射线、超声波和致密性检验。,(3)钎焊接头质量检验,21,2,、钎焊材料,2.1,对钎焊材料的基本要求,a),合适的熔化温度范围，一般比母材的熔化温度低；,b),在钎焊温度下具有良好的润湿作用，能充填充接头间隙；,c),与母材的物理、化学作用应保证它们之问形成牢固的结合；,d),成份稳定尽可能减少钎焊温度下元素的损耗：少含或不含稀有金属和贵重金属；,e),能满足钎焊接头物理、化学及力学性能等要求。,2、钎焊材料2.1对钎焊材料的基本要求,22,2.2,钎料的分类 （重点）,两大类：,软钎料,(,易熔钎料，熔点低于,450),；,硬钎料,(,难熔钎料，熔点高于,450),。,软钎料主要包括：,铋基、铟基、锡基、镉基、锌基和铅基等钎料。,硬钎料主要包括：,铝基、银基、铜基、锰基、镍基、金基、钯基、镁基、钼基和钛基等钎料。,2.2钎料的分类 （重点）,23,2.3,钎料型号,(,牌号,),表示方法,(1),相关标准及规定,（,P8/12,）,2.3 钎料型号(牌号)表示方法,24,2.4,典型钎料简介,(1),软钎料,(,熔点低于,450*(2,的钎料,),锡铅钎料,软钎料中应用最广的一种。,高锡铅合金含,Sn6 1.9,时，即形成熔点为,183,的共晶。,纯锡加入铅后强度提高，在共品成份附近时强度和硬度最高，但导电率则随铅量增大而降低。,锡铅合金中有时加入锑，用以减轻钎料在液态时的氧化程度，并提高接头的热稳定性。含锑一般控制在,3,以下，以免钎料发脆。若加入银可使晶粒细化并提高耐腐蚀性。,锡铅钎料工作温度不能太高，当温度高于,100,时；强度急剧下降，含锡高的锡铅料在低温下有冷脆性。锡铅焊料已纳入国家,(GB3131-88),。,2.4典型钎料简介,25,(2),硬钎料,硬钎料由于强度高，可用于钎焊受力构件，应用愈来愈广，,钎焊钢和铜用的银基钎料和铜基钎料，,钎焊铝用的铝基钎料等,高温场合镍基钎料愈来愈受到人们的重视。,(2)硬钎料,26,铜基钎料,铜基钎料由于其经济性好，在钢、合金钢、铜和铜合金的钎焊方面获得了广泛的应用。标准,GB64l8-93,中将铜基钎粉分为铜，铜锌和铜磷钎料。,银基钎料,银基钎料是应用最广泛的一类硬钎料，由于熔化温度不很高，能润湿很多金属，并且有良好的强度、延性、导热性、导电性和抗腐蚀性。广泛应用于钎焊低碳钢、结构钢、不锈钢、铜及铜合金、可伐合金、难熔金属等。,铜基钎料,27,(3),钎剂,钎剂的主要用途：去除母材和液态钎料表而上的氧化物，保护母材和钎料在加热过程中不致进一步氧化以及改善钎料对母材表面的润湿能力。,钎剂应具备以下条件：,具有足够的去除母材及钎料表面氧化物的能力；,熔化温度及最低活性温度略低于钎料的熔化温度；,在钎焊温度下具备足够的润湿能力。,(3)钎剂,28,有关钎剂方面已纳入国家标准的有：,GB/T15829.1-1995,软钎焊用钎剂分类；,标记与包装,GB/T15829.2-1995,软钎焊用钎剂 树脂类钎剂,GB/T15829.3-1995,软钎焊用钎剂 有机物类钎剂,GB/T15829.4-1995,软钎焊川钎剂 无机物类钎剂,JB/T6045 -1992,硬钎焊用钎剂,有关钎剂方面已纳入国家标准的有：,29,3,、各种材料的钎焊,(1),材料的钎焊性,是指材料对钎焊加工的适应性，即材料在一定的钎焊条件下获得优质接头的难易程度。,1,）钎焊性的好坏首先与材料表面形成的氧化物成分及其去除的难易程度有关。,例如铜和铁表面氧化物的稳定性低容易去除，故钎焊性好；铬的氧化物稳定性高，不易去除，含铬的金属必须采用活性大的钎剂或纯度高的还原性气体才能将其除去。铝的氧化物更难去除，相对来说，铝的钎焊性就差。,3、各种材料的钎焊 (1)材料的钎焊性,30,2,）钎焊性的好坏还表现在钎焊加热温度对工件材料组织及性能的影响上。,例如，硬铝,LYl2,的固相线温度相当低，目前还没有合适的钎料使其在硬钎焊时不发生过烧，故钎焊性差。,3,）钎焊性的又一重要标志是钎料对它的润湿作用。,多数钎料对铜、钢的润湿作用都比较好，对钼、钨的差。前者钎焊性好，后者钎焊性差。,4,）钎焊性好坏又与工件材料同钎料作用后的产物性能有关。,钛和钛合金同大多数钎料作用会在界面区形成脆性化合物相，故钛的钎焊性差。,2）钎焊性的好坏还表现在钎焊加热温度对工件材料组织及性能的影,31,又如，低碳钢在炉中钎焊时对保护气氛的纯度要求较低，而含铝、钛等元素的高温合金只有在真空钎焊时才能获得良好的钎焊接头。,总之，钎焊性不但取决于材料本身，而且与钎料、钎剂和钎焊方法有关，故必须根据具体情况进行评定。,(2),钎料的选择原则,使用要求；,钎料与母材的互匹配；,经济角度等方面进行全面考虑。,表,4,给出了各种材料组合适用的钎料。,又如，低碳钢在炉中钎焊时对保护气氛的纯度要求较低，而含铝、钛,32,钎料的选择具体从以下几个方面考虑：,从使用要求出发，对钎焊接头强度要求不高和工作温度不高的可用软钎焊，,对要求导电性好的电气零件，应选用含锡量高的锡铅钎料或含银量高的银基钎料：,选择钎料时，应考虑钎料与母材的相互作用。,选择钎料时还应考虑钎焊加热温度的影响。,钎焊加热方法对钎料选择也有一定的影响。,从经济观点出发，,钎料的选择具体从以下几个方面考虑：,33,4,、钎焊的质量控制,与熔化焊的质量控制一样，钎焊的质量控制越来越被各个国家所重视，在欧洲已经颁布了许多相关的标准和规程，包括钎焊接头的检验，钎焊的工艺评定，钎焊操作人员的培训及考试认证等方面，本节仅将相关标准及规程列举如下。,Enl3133(2000),硬钎焊硬钎焊工的考试,ENl3134(2000),硬钎焊硬钎焊工艺评定,ENl2797(2000),硬钎焊焊钎焊接头的破坏性检验,ENl2799(2000),硬钎焊硬钎焊接头的非破坏性检验,prENl 8279(2003),硬钎焊接头中的不规则性,(,缺陷,),评定,DVS Richtlinie-1183(2002),金属材料钎焊培训课程,4、钎焊的质量控制,34,1,、塑料的类型,塑料是一种以高分子量合成树脂为主要成份的人工合成材料,(,合成树脂是高分子化合物，也称聚合物。,),生产塑料的原料含有碳，如石油、天然气、木材、煤、乙烷等，则它属有机化学范畴。在这些物质中存在不饱合键，如单个分子、单体的乙烯、氯乙烯等。这些单分子、单体的物质可以通过化学反应形成多分子,(,也称大分子,),多体物质，如聚乙烯,(PE),、聚氯乙烯,(PVC),。由单分子结构的物质,(,大多为气态或液态,),转变成多分子结构的物质这一过程称为聚合作用。,1、塑料的类型塑料是一种以高分子量合成树脂为主要成份的人工合,35,塑料的结构,是由链状分子构成，或称纤维状分子。与棉花的网状纤维相类似，是无序卷绕状。根据分子链的构造，塑料可分热塑性塑料、弹性塑料,(,合成橡胶,),和热固性塑料,(,图,1),。,塑料的结构是由链状分子构成，或称纤维状分子。与棉花的网状纤维,36,在实际中，人们使用的塑料不是纯塑料，而是添加了些辅助材料，如稳定剂、强化剂和着色剂等。由此获得特殊性能和降低成本。,(1),热塑性塑料,通过链分子的“卷绕作用，即分子运动的阻碍作用，塑料在受热时，不象水那样只处于一种固定的液态形式，而是处于不同状态的变化之中，即：硬一弹塑料一热塑性，达到热塑性状态，就可焊接。,在一定温度下，热塑性塑料可以达到热塑性状态乃至熔融流动，冷却后，又变成一定的形状。热塑性塑料加工成型方便，在固体状态也有一定的可塑性，能象金属一样进行冷加工。由于热塑性塑料具有这些性能，故适宜于进行二次或多次加工，也可以进行焊接,在实际中，人们使用的塑料不是纯塑料，而是添加了些辅助材料，如,37,由于分子结构不同，其材料的强度性能也不同。,图,2,热塑性塑料的构造,由于分子结构不同，其材料的强度性能也不同。图2 热塑性塑料,38,热塑性塑料温度升高时开始变软，温度降低时恢复原有状态，等温度达到热塑性温度后，则可以进行焊接。这就是说，纤维状分子在力的作用下产生运动，使材料发生形变成为可能。冷却后，热塑性塑料就凝固成新的形状。然而，如果对他重新进行加热，则具有重新恢复原来形状的趋势,(,恢复能力,),。,溶解物质的作用也可以使接头表而达到热塑性状态，从而使焊接成为可能。,(2),弹性塑料,该类塑料由于内部结构的原因,(,粗网目交联链状分子结构,),，而不能熔化，不能达到热塑性状态，故不具备可焊性。,热塑性塑料温度升高时开始变软，温度降低时恢复原有状态，等温度,39,(3),热固性塑料,这类塑料由于内部结构的原因,(,细网目交联链状分子结构,),在受热时不会变软，一直处于硬状态，直到破坏，因此不具备可焊性。从另一角度看，能够进行焊接的塑料，其材料熔化指数,MFI,应在某一范围。,德国标准,DIN53735,对此做了规定。在,DIN 16776,中给出了,MFI,的分类组别。德国焊接学会规程,2201TI,给出了,HDPE,熔化指数在,005010,时可以焊接，每一种塑料都相对应一熔化指数,(,表,1),。,(3)热固性塑料,40,热塑性塑料在热塑性状态和压力的作用下就可实现焊接。,是机械连接,(,二个焊件纤维状分子互相非规则的卷绕,),。,通常仅相同类型的塑料可以焊接。,热塑性塑料的焊接原理是：,(1),焊接面处于热塑性状态,(,加热,),；,(2),在一固定外压力的作用下实现焊接,(,焊接压力,),；,(3),保持，冷却直至接头凝固结束焊接,(,冷却,),。,2,、热塑性塑料的焊接原理,热塑性塑料在热塑性状态和压力的作用下就可实现焊接。2、热塑,41,3,、热塑性塑料焊接方法的分类,(,表,2),德国标准,DIN 191,第,3,部分,塑料焊接方法,表,2,塑料焊接方法分类,3、热塑性塑料焊接方法的分类(表2),42,3,、热塑性塑料焊接方法的分类,(,表,2),德国标准,DIN 191,第,3,部分,塑料焊接方法,3、热塑性塑料焊接方法的分类(表2),43,4,、塑料焊接设备,见德国焊接学会规程,DVS2207T3,。,4.1,热风焊设备,1),手工热风焊接设备,所谓热风焊就是将热风作为热源,(,见图,3),。,2),机械热风焊接设备,机械热风焊接设备用热风作为热源，也称挤压式焊接设备。,(,图,4),4、塑料焊接设备见德国焊接学会规程DVS2207T3900,软钎焊 硬钎焊 高温钎焊,每种钎料应具有与母材相关的两个特性：,57,焊接与硬钎焊温度分布的比较：,焊接与硬钎焊温度分布的比较：,58,1.2,钎焊基本原理,钎焊的生产过程,:,如钎焊前准备、零件装配和固定、钎焊、钎焊后清理及质量检验等。,其中钎焊过程应包括熔态钎料的填充过程及钎料与母材的相互作用。,(1),熔态钎料的填充过程：,能实现这一过程的,必要条件：,钎料的润湿和毛细作用,。,影响钎料润湿作用的,主要因素：,钎料和母材组成； 钎焊湿度：,母材表面氧化物；母材表面粗糙度； 钎剂。,1.2 钎焊基本原理,59,(2),钎料与母材的相互作用。,这种作用可归为两种：,一种是固态母材向液态钎料的溶解；,另一种是液态钎料向母材的扩散。,这些相互作用对钎焊接头性能影响很大。,1.3,钎焊方法分类,根据所使用的热源来命名及分类，,见表,1,。,(2)钎料与母材的相互作用。,60,钎焊方法及工艺课件(-53张),61,1.4,典型钎焊方法介绍,图,2,常用钎焊方法,1.4典型钎焊方法介绍,62,1.6,钎焊接头设计,(1),设计原则,：,首先考虑接头强度,其次还要考虑组合件的尺寸精度,零件的装配定位；,钎料的安置；,接头间隙等。,1.6钎焊接头设计,63,(2),接头设计时应注意的几点,搭接长度，,它是保证接头与母材具有相等承载能力的关键。,搭接长度,L=,式中：,b,母材的拉接强度,(MP a),钎焊接头的拉剪强度,(MPa),母材厚度,a,安全参数,(2)接头设计时应注意的几点,64,在生产实践中，,银基、铜基、镍基等强度较高的钎焊的接头，搭接长度通常取为薄件厚度的,2 3,倍；,锡铅等软钎料钎焊的接头，可取为薄件厚度的,45,倍，但不希望搭接长度大于是,15mm,。因为此时钎料很难填满间隙，往往形成大量缺陷。,由于工件的形状不同，搭接接头的具体形式各不相同。,在生产实践中，,65,图,3,平板钎焊接头形式,图3 平板钎焊接头形式,66,图,4,管件钎焊接头形式,图4 管件钎焊接头形式,67,图,5 T,型和斜角钎焊接头,图5 T型和斜角钎焊接头,68,图,6,端面密封接头,图,7,管或棒与板的接头形式,图6 端面密封接头图7 管或棒与板的接头形式,69,图,8,线接触钎焊接头,图8 线接触钎焊接头,70,接头与载荷关系问题,接头设计时应避免在载荷作用下接头处发生应力集中，另外在受撕裂、冲击、振动等载荷作用时也应特别注意接头设计的合理性。,图,9,列举了一些实例。,接头与载荷关系问题 ,71,图,9,受动载或重载荷接头的合理设计或不合理设计（,15,）,图9 受动载或重载荷接头的合理设计或不合理设计（15）,72,开设工艺孔,工艺孔是指为满足工艺上的要求而在接头上开的孔。钎焊时空气受热膨胀空气有可能阻碍钎料的填隙，也可能使已填满间隙的钎料重新排列，见图,10,。,图,l0,开设工艺孔示意图,开设工艺孔图l0 开设工艺孔示意图,73,接头间隙,间隙的大小在很大程度上影响钎焊接头强度和钎缝的致密性。,由于钎焊是靠毛细力作用使钎料填满间隙的。,间隙过小，钎料流入困难，在钎缝内形成夹渣或未钎透，导致接头强度下降：,间隙过大，毛细作用减弱，钎料能填满间隙，也会使接头的致密性变坏，强度下降。,接头间隙,74,(3),钎焊接头质量检验,钎焊接头缺陷,a,、 填隙不良、部分间隙未被填满；,b,、 钎缝气孔 ；,c,、 钎缝夹渣；,d,、 钎缝开裂 ；,e,、 母材开裂；,f,、 钎料流失；,g,、 母材被溶蚀。,接头检验方法,a,、 外观检查；,b,、 表面缺陷检查；,c,、 内部缺陷检查：包括,X,射线和，,射线、超声波和致密性检验。,(3)钎焊接头质量检验,75,2,、钎焊材料,2.1,对钎焊材料的基本要求,a),合适的熔化温度范围，一般比母材的熔化温度低；,b),在钎焊温度下具有良好的润湿作用，能充填充接头间隙；,c),与母材的物理、化学作用应保证它们之问形成牢固的结合；,d),成份稳定尽可能减少钎焊温度下元素的损耗：少含或不含稀有金属和贵重金属；,e),能满足钎焊接头物理、化学及力学性能等要求。,2、钎焊材料2.1对钎焊材料的基本要求,76,2.2,钎料的分类 （重点）,两大类：,软钎料,(,易熔钎料，熔点低于,450),；,硬钎料,(,难熔钎料，熔点高于,450),。,软钎料主要包括：,铋基、铟基、锡基、镉基、锌基和铅基等钎料。,硬钎料主要包括：,铝基、银基、铜基、锰基、镍基、金基、钯基、镁基、钼基和钛基等钎料。,2.2钎料的分类 （重点）,77,2.3,钎料型号,(,牌号,),表示方法,(1),相关标准及规定,（,P8/12,）,2.3 钎料型号(牌号)表示方法,78,2.4,典型钎料简介,(1),软钎料,(,熔点低于,450*(2,的钎料,),锡铅钎料,软钎料中应用最广的一种。,高锡铅合金含,Sn6 1.9,时，即形成熔点为,183,的共晶。,纯锡加入铅后强度提高，在共品成份附近时强度和硬度最高，但导电率则随铅量增大而降低。,锡铅合金中有时加入锑，用以减轻钎料在液态时的氧化程度，并提高接头的热稳定性。含锑一般控制在,3,以下，以免钎料发脆。若加入银可使晶粒细化并提高耐腐蚀性。,锡铅钎料工作温度不能太高，当温度高于,100,时；强度急剧下降，含锡高的锡铅料在低温下有冷脆性。锡铅焊料已纳入国家,(GB3131-88),。,2.4典型钎料简介,79,(2),硬钎料,硬钎料由于强度高，可用于钎焊受力构件，应用愈来愈广，,钎焊钢和铜用的银基钎料和铜基钎料，,钎焊铝用的铝基钎料等,高温场合镍基钎料愈来愈受到人们的重视。,(2)硬钎料,80,铜基钎料,铜基钎料由于其经济性好，在钢、合金钢、铜和铜合金的钎焊方面获得了广泛的应用。标准,GB64l8-93,中将铜基钎粉分为铜，铜锌和铜磷钎料。,银基钎料,银基钎料是应用最广泛的一类硬钎料，由于熔化温度不很高，能润湿很多金属，并且有良好的强度、延性、导热性、导电性和抗腐蚀性。广泛应用于钎焊低碳钢、结构钢、不锈钢、铜及铜合金、可伐合金、难熔金属等。,铜基钎料,81,(3),钎剂,钎剂的主要用途：去除母材和液态钎料表而上的氧化物，保护母材和钎料在加热过程中不致进一步氧化以及改善钎料对母材表面的润湿能力。,钎剂应具备以下条件：,具有足够的去除母材及钎料表面氧化物的能力；,熔化温度及最低活性温度略低于钎料的熔化温度；,在钎焊温度下具备足够的润湿能力。,(3)钎剂,82,有关钎剂方面已纳入国家标准的有：,GB/T15829.1-1995,软钎焊用钎剂分类；,标记与包装,GB/T15829.2-1995,软钎焊用钎剂 树脂类钎剂,GB/T15829.3-1995,软钎焊用钎剂 有机物类钎剂,GB/T15829.4-1995,软钎焊川钎剂 无机物类钎剂,JB/T6045 -1992,硬钎焊用钎剂,有关钎剂方面已纳入国家标准的有：,83,3,、各种材料的钎焊,(1),材料的钎焊性,是指材料对钎焊加工的适应性，即材料在一定的钎焊条件下获得优质接头的难易程度。,1,）钎焊性的好坏首先与材料表面形成的氧化物成分及其去除的难易程度有关。,例如铜和铁表面氧化物的稳定性低容易去除，故钎焊性好；铬的氧化物稳定性高，不易去除，含铬的金属必须采用活性大的钎剂或纯度高的还原性气体才能将其除去。铝的氧化物更难去除，相对来说，铝的钎焊性就差。,3、各种材料的钎焊 (1)材料的钎焊性,84,2,）钎焊性的好坏还表现在钎焊加热温度对工件材料组织及性能的影响上。,例如，硬铝,LYl2,的固相线温度相当低，目前还没有合适的钎料使其在硬钎焊时不发生过烧，故钎焊性差。,3,）钎焊性的又一重要标志是钎料对它的润湿作用。,多数钎料对铜、钢的润湿作用都比较好，对钼、钨的差。前者钎焊性好，后者钎焊性差。,4,）钎焊性好坏又与工件材料同钎料作用后的产物性能有关。,钛和钛合金同大多数钎料作用会在界面区形成脆性化合物相，故钛的钎焊性差。,2）钎焊性的好坏还表现在钎焊加热温度对工件材料组织及性能的影,85,又如，低碳钢在炉中钎焊时对保护气氛的纯度要求较低，而含铝、钛等元素的高温合金只有在真空钎焊时才能获得良好的钎焊接头。,总之，钎焊性不但取决于材料本身，而且与钎料、钎剂和钎焊方法有关，故必须根据具体情况进行评定。,(2),钎料的选择原则,使用要求；,钎料与母材的互匹配；,经济角度等方面进行全面考虑。,表,4,给出了各种材料组合适用的钎料。,又如，低碳钢在炉中钎焊时对保护气氛的纯度要求较低，而含铝、钛,86,钎料的选择具体从以下几个方面考虑：,从使用要求出发，对钎焊接头强度要求不高和工作温度不高的可用软钎焊，,对要求导电性好的电气零件，应选用含锡量高的锡铅钎料或含银量高的银基钎料：,选择钎料时，应考虑钎料与母材的相互作用。,选择钎料时还应考虑钎焊加热温度的影响。,钎焊加热方法对钎料选择也有一定的影响。,从经济观点出发，,钎料的选择具体从以下几个方面考虑：,87,4,、钎焊的质量控制,与熔化焊的质量控制一样，钎焊的质量控制越来越被各个国家所重视，在欧洲已经颁布了许多相关的标准和规程，包括钎焊接头的检验，钎焊的工艺评定，钎焊操作人员的培训及考试认证等方面，本节仅将相关标准及规程列举如下。,Enl3133(2000),硬钎焊硬钎焊工的考试,ENl3134(2000),硬钎焊硬钎焊工艺评定,ENl2797(2000),硬钎焊焊钎焊接头的破坏性检验,ENl2799(2000),硬钎焊硬钎焊接头的非破坏性检验,prENl 8279(2003),硬钎焊接头中的不规则性,(,缺陷,),评定,DVS Richtlinie-1183(2002),金属材料钎焊培训课程,4、钎焊的质量控制,88,1,、塑料的类型,塑料是一种以高分子量合成树脂为主要成份的人工合成材料,(,合成树脂是高分子化合物，也称聚合物。,),生产塑料的原料含有碳，如石油、天然气、木材、煤、乙烷等，则它属有机化学范畴。在这些物质中存在不饱合键，如单个分子、单体的乙烯、氯乙烯等。这些单分子、单体的物质可以通过化学反应形成多分子,(,也称大分子,),多体物质，如聚乙烯,(PE),、聚氯乙烯,(PVC),。由单分子结构的物质,(,大多为气态或液态,),转变成多分子结构的物质这一过程称为聚合作用。,1、塑料的类型塑料是一种以高分子量合成树脂为主要成份的人工合,89,塑料的结构,是由链状分子构成，或称纤维状分子。与棉花的网状纤维相类似，是无序卷绕状。根据分子链的构造，塑料可分热塑性塑料、弹性塑料,(,合成橡胶,),和热固性塑料,(,图,1),。,塑料的结构是由链状分子构成，或称纤维状分子。与棉花的网状纤维,90,在实际中，人们使用的塑料不是纯塑料，而是添加了些辅助材料，如稳定剂、强化剂和着色剂等。由此获得特殊性能和降低成本。,(1),热塑性塑料,通过链分子的“卷绕作用，即分子运动的阻碍作用，塑料在受热时，不象水那样只处于一种固定的液态形式，而是处于不同状态的变化之中，即：硬一弹塑料一热塑性，达到热塑性状态，就可焊接。,在一定温度下，热塑性塑料可以达到热塑性状态乃至熔融流动，冷却后，又变成一定的形状。热塑性塑料加工成型方便，在固体状态也有一定的可塑性，能象金属一样进行冷加工。由于热塑性塑料具有这些性能，故适宜于进行二次或多次加工，也可以进行焊接,在实际中，人们使用的塑料不是纯塑料，而是添加了些辅助材料，如,91,由于分子结构不同，其材料的强度性能也不同。,图,2,热塑性塑料的构造,由于分子结构不同，其材料的强度性能也不同。图2 热塑性塑料,92,热塑性塑料温度升高时开始变软，温度降低时恢复原有状态，等温度达到热塑性温度后，则可以进行焊接。这就是说，纤维状分子在力的作用下产生运动，使材料发生形变成为可能。冷却后，热塑性塑料就凝固成新的形状。然而，如果对他重新进行加热，则具有重新恢复原来形状的趋势,(,恢复能力,),。,溶解物质的作用也可以使接头表而达到热塑性状态，从而使焊接成为可能。,(2),弹性塑料,该类塑料由于内部结构的原因,(,粗网目交联链状分子结构,),，而不能熔化，不能达到热塑性状态，故不具备可焊性。,热塑性塑料温度升高时开始变软，温度降低时恢复原有状态，等温度,93,(3),热固性塑料,这类塑料由于内部结构的原因,(,细网目交联链状分子结构,),在受热时不会变软，一直处于硬状态，直到破坏，因此不具备可焊性。从另一角度看，能够进行焊接的塑料，其材料熔化指数,MFI,应在某一范围。,德国标准,DIN53735,对此做了规定。在,DIN 16776,中给出了,MFI,的分类组别。德国焊接学会规程,2201TI,给出了,HDPE,熔化指数在,005010,时可以焊接，每一种塑料都相对应一熔化指数,(,表,1),。,(3)热固性塑料,94,热塑性塑料在热塑性状态和压力的作用下就可实现焊接。,是机械连接,(,二个焊件纤维状分子互相非规则的卷绕,),。,通常仅相同类型的塑料可以焊接。,热塑性塑料的焊接原理是：,(1),焊接面处于热塑性状态,(,加热,),；,(2),在一固定外压力的作用下实现焊接,(,焊接压力,),；,(3),保持，冷却直至接头凝固结束焊接,(,冷却,),。,2,、热塑性塑料的焊接原理,热塑性塑料在热塑性状态和压力的作用下就可实现焊接。2、热塑,95,3,、热塑性塑料焊接方法的分类,(,表,2),德国标准,DIN 191,第,3,部分,塑料焊接方法,表,2,塑料焊接方法分类,3、热塑性塑料焊接方法的分类(表2),96,3,、热塑性塑料焊接方法的分类,(,表,2),德国标准,DIN 191,第,3,部分,塑料焊接方法,3、热塑性塑料焊接方法的分类(表2),97,4,、塑料焊接设备,见德国焊接学会规程,DVS2207T3,。,4.1,热风焊设备,1),手工热风焊接设备,所谓热风焊就是将热风作为热源,(,见图,3),。,2),机械热风焊接设备,机械热风焊接设备用热风作为热源，也称挤压式焊接设备。,(,图,4),4、塑料焊接设备见德国焊接学会规程DVS2207T3热塑性,98,4.2,加热元件焊接设备,1),加热板式焊接设备,德国焊接学会规程,DVS2207T1m,管、板加热元件焊接,规定了加热板式焊接方法。,加热板为焊接热源。加热板焊机主要由恒温电加热板,(,温度最高可达,270),、双面电动平整切削刀、对中固定支架、压力装置等部分组成。 、,2),承插式焊接设备,承插式焊接设备以加热凸凹套模为加热元件提供焊接热源用于管道焊接,(,图,5),。,3),热丝套筒式焊接设备,热丝套筒式焊接设备的铜线圈通电后产生焦耳效应，使电热丝发热为热源。该设备主要由电源控制箱、热丝套筒和固定支架等组成，用于管道焊接,(,图,6),。,4.2加热元件焊接设备,99,4.3,超声波焊接设备,超声波焊接设备的主要组成部分：,超声波发生器；,声波传递压头；,振动声波极和转换器,底座；,压力机；,控制装置,德国标准,DINl 320/4,规定了听觉可辨认的噪音为,16HZ,16KHZ,。工业中应用的超声波焊接设备的频率通常是在,20,40KHZ,之间，超出听觉范围，可以不采取防护措施。,4.3超声波焊接设备,100,4.4,高频焊接设备,高频塑料焊机由高频发生器，带有滤波器的高频电路、匹配器、工作装置、控制装置和电极组成,(,图,8),。,作用,:,将网路低频电能转变成高频电能，塑料焊接经常采用的工作频率为,27.12MHZ,，并且其偏差为土,0.6,，这是国际上认可的工业频率，其功率一般为,0.6,150kW,。,PS,，,PP,，,PE,不适用高频焊接；硬,PVC,软,PVC,ABS,PA,适用高频焊接。,4.4高频焊接设备,101,6,、焊接工艺,6.1,热风焊,6.1.1,手工热风摆动焊,(WF),德国焊接学会规程,DVS2207T3,对此做了规定,所谓热风焊就是将热风作为热源。焊接材料根据需要可以是焊条,(,硬,),，也可以是带状的,(,软,),。焊接时将焊条往坡口里压，随着热风的加热使焊件坡口侧和焊条都处于热塑性状态，在外加压力的作用下实现焊接。通常软、硬,PVC,，,PE,均采用此法焊接，焊接速度在,250mm,min,左右。,1),手工热风摆动焊,(,图,9),6、焊接工艺6.1热风焊,102,2),坡口形式,(,图,1 0),热风焊主要用来焊接板材。,2)坡口形式(图1 0),103,3),操作要领,(,图,11),3)操作要领(图11),104,6.2,加热元件焊,德国焊接学会规程,DV$2207T1,对此做了规定,6.2.1,加热板式焊接,(HS)(,图,16),6.2.2,承插式焊接,(,图,l 7),6.2.3,热丝套筒式焊接,(,图,18),6.3,塑料超声波焊,6.4,高频焊（,HF,）,（见德国焊接学会规程,DVS2219,）,6.2加热元件焊,105,7,、塑料焊工的培训与考试,为什么要进行焊工培训与考试,这了保证焊接质量，受压塑料管,(,如气、水管,),的焊接和敷设仅允许按德国气、水协会,(DVGW),的规程,GW330,来施工，而且只允许通过了考试的焊工上岗，另外还必须有工程监理。,焊接还必须按德国焊接学会注意事项,DVS220,第一部分实施并制定出合适的焊接工艺要点。,前所述，用于气和水的塑料压力管的焊接，只允许使用为其专门设计的焊接设备， 即手动加热元件对焊机，而热风焊是不允许的。,塑料焊工的培训和考试要按照,DVS2212,第一部分进行，在德国可在,Aachen,或,Dortmund,两城市进行。,7、塑料焊工的培训与考试为什么要进行焊工培训与考试,106,钎焊方法及工艺课件(-53张),107,39,、把生活中的每一天，都当作生命中的最后一天。,40,、机不可失，时不再来。,41,、就算全世界都否定我，还有我自己相信我。,42,、不为模糊不清的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力。,43,、付出才会杰出。,44,、成功不是凭梦想和希望，而是凭努力和实践。,45,、成功这件事，自己才是老板！,46,、暗自伤心，不如立即行动。,47,、勤奋是你生命的密码，能译出你一部壮丽的史诗。,48,、随随便便浪费的时间，再也不能赢回来。,49,、不要轻易用过去来衡量生活的幸与不幸！每个人的生命都是可以绽放美丽的，只要你珍惜。,50,、给自己定目标，一年，两年，五年，也许你出生不如别人好，通过努力，往往可以改变,%,的命运。破罐子破摔只能和懦弱做朋友。,51,、当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。,52,、上天完全是为了坚强你的意志，才在道路上设下重重的障碍。,53,、没有播种，何来收获；没有辛苦，何来成功；没有磨难，何来荣耀；没有挫折，何来辉煌。,54,、只要路是对的，就不怕路远。,55,、生命对某些人来说是美丽的，这些人的一生都为某个目标而奋斗。,56,、浪花总是着扬帆者的路开放的。,74,、失败是什么？没有什么，只是更走近成功一步；成功是什么？就是走过了所有通向失败的路，只剩下一条路，那就是成功的路。,75,、要改变命运，首先改变自己。,76,、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。,77,、在生活中，我跌倒过。我在嘲笑声中站起来，虽然衣服脏了，但那是暂时的，它可以洗净。,78,、没有压力的生活就会空虚；没有压力的青春就会枯萎；没有压力的生命就会黯淡。,79,、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有久久不会退去的余香。,80,、最困难的时候，就是距离成功不远了。,81,、知道自己要干什么，夜深人静，问问自己，将来的打算，并朝着那个方向去实现。而不是无所事事和做一些无谓的事。,82,、出路出路，走出去了，总是会有路的。困难苦难，困在家里就是难。,83,、人生最大的喜悦是每个人都说你做不到，你却完成它了！,84,、勇士搏出惊涛骇流而不沉沦，懦夫在风平浪静也会溺水。,85,、生活不是林黛玉，不会因为忧伤而风情万种。,86,、唯有行动才能改造命运。,87,、即使行动导致错误，却也带来了学习与成长；不行动则是停滞与萎缩。,88,、光说不干，事事落空；又说又干，马到成功。,89,、对于每一个不利条件，都会存在与之相对应的有利条件。,90,、人的潜能是一座无法估量的丰富的矿藏，只等着我们去挖掘。,91,、要成功，不要与马赛跑，要骑在马上，马上成功。,2,、虚心使人进步，骄傲使人落后。,3,、谦虚是学习的朋友，自满是学习的敌人。,4,、若要精，人前听。,5,、喜欢吹嘘的人犹如一面大鼓，响声大腹中空。,6,、强中更有强中手，莫向人前自夸口。,7,、请教别人不折本，舌头打个滚。,8,、人唯虚，始能知人。 满招损，谦受益。 满必溢，骄必败。,39、把生活中的每一天，都当作生命中的最后一天。,108,