钎焊工艺标准

江苏康泰热交换设备工程有限公司 发布2xxx-xx-xx实施2xxx-xx-xx发布钎焊工艺标准Q/KHT 02019-2011Q/KHT江苏康泰热交换设备工程有限公司企业标准目 次前 言II1范围12规范性引用文件13定义14职责15钎料钎剂的使用要求：26焊接前的基本要求27钎焊工艺要求48钎焊后焊点的表面处理59补焊注意事项610钎焊质量的检验611焊接管路清洁度控制712EHS713外购、外协零部件的钎焊要求714钎焊工焊接时须严格按照焊料消耗定额参数来执行，该定额参数将作为日常工艺检查的内容：8附录A8前 言本标准依据江苏康泰热交换设备工程有限公司热泵事业部的具体情况进行编制。附录A是规范性附录。本标准由康泰热交换设备工程有限公司热泵事业部提出。本标准由康泰热交换设备工程有限公司热泵事业部xxx负责归口。本标准由康泰热交换设备工程有限公司热泵事业部xxx负责起草。本标准主要起草人：xxx填入归口、起草、起草人等信息本标准历次版本发布情况： Q/KHT01002-2009，标准于2009年11月20日首次发布实施。钎焊工艺标准1 范围本标准规定了各相关部门与人员针对钎料、钎剂以及钎焊工序过程中的相应职责；钎料和钎剂的采购、入库检验与保存；钎料和钎剂的使用要求；钎焊前的基本要求；钎焊工艺要求；补焊注意事项；钎焊质量的检验；注意事项和安全要求；外购、外协零部件的钎焊要求。本标准适用于江苏康泰热泵事业部的设计、生产所有热泵热水器及零部件过程中的钎焊工序。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 10046-2000 银基钎料GB/T 6418-93 铜基钎料GB/T 11618-1999 铜管接头GB 11363 钎焊接头强度试验方法GB 8619 钎缝强度试验方法GB 11364 钎料铺展性及填缝性试验方法Q/KHT02018 充氮保护工艺标准3 定义3.1钎焊：钎焊是利用熔点稍低于母材的钎料和母材一起加热，使钎料熔化，并通过毛细管作用原理扩散和填满钎缝间隙，形成牢固的一种焊接方法。3.2钎剂：去除钎焊金属和液体钎料表面上的氧化膜，保护钎焊金属和钎料在加热过程中不继续氧化，以改善钎料对母材表面的润湿性，促进钎缝的形成。3.3焊接装配间隙：指两管件装配后焊接处的单边径向间隙。4 职责4.1 ENG负责图纸或其他文件上确定钎焊工艺的技术要求。4.2 SCM 负责对供应商的商务谈判；根据CID提供的钎料、钎剂种类和技术标准、确认的供应商厂家进行价格维护，没有得到正式更改通知不得更换供应商厂家的钎料、钎剂种类和采购技术标准。4.3 CID 负责进行钎料、钎剂的工艺性试验、供应商厂家确认；编制对外购、外协件供应方的钎焊的采购要求。钎料、钎剂供应商的新材料工艺性能评估、单位产品焊接使用量的确定工作。同一供应商（同一品牌）的不同生产厂应按不同的供应商厂家对待，分别进行工艺性评估及供应商厂家确认。4.4 QAD 负责钎料、钎剂入库前的物料检验，外购、外协件钎焊质量的控制。4.5 LOG 负责钎料、钎剂的入库、发放、登记。根据生产计划和库存量采购规定的钎料、钎剂，并根据生产各线主管签字确认的料单发放物料。4.5.1钎料包装上具备应有标签，应注明物品名称、规格、批号、重量、生产厂名、生产日期等。4.5.2已入库的钎料、钎剂，从生产日期算起，一年为保质期，超出一年的，不允许直接发放使用，LOG应通知CID进行工艺验证，确认无氧化，对工艺性能无影响后签字确认方可发放使用。4.5.3钎料、钎剂存放场所应保持通风、干燥，避免日光照射。4.5.4 PROD负责钎料领用、统计工作。5 钎料钎剂的使用要求：5.1钎料（焊丝）的作用：利用高温熔化的液态钎料我、润湿钎焊金属（母材）表面并均匀的铺展，直至致密地填满结合面的间隙而形成牢固接头。5.2钎剂（助焊剂）的作用：去除钎焊金属和液体钎料表面上的氧化膜，保护钎焊金属和钎料在加热过程中不继续氧化，以改善钎料对母材表面的润湿性，促进钎缝的形成。5.3金属钎焊过程中，各种钎料和钎剂的使用要求见表（1）： 表（1）：钎料、钎剂的使用要求分类钎料型号钎料规格(mm)钎剂紫铜与紫铜焊接BCu93P（07铜磷）2.0500紫铜与各种钢材或黄铜焊接BCu89PAg(5Ag)2.05005.4钎料中磷的成分可以增加钎料的铺展性和浸润性，但是会增加焊接处的脆性；锌和铬能增加焊接强度和抗冲击性；含锌钎料的焊接后的外观比含铬钎料的焊接外观稍差，但铬蒸汽对人的健康有伤害。6 焊接前的基本要求钎焊前需要注意的六大要素：焊接位置、焊接配合间隙、配合面的表面处理、焊接材料的准备、插入深度和清洁度。6.1焊接位置：优先选择钎料垂直向下漫流的方式（立焊位置），其次选折水平漫流方式（平焊位置），在没有得到CID认可的情况下不能采用垂直向上的漫流方式（倒焊位置）。6.1.1 3/8COIL线手工焊接需在立焊流水线焊接的产品规格为：COIL的长度1.65米，宽度0.4米，0.7米高度1.65米，重量1.5吨。对COIL规格超出以上任一参数的允许采用平焊位置焊接。6.1.2 5/8、1/2COIL线手工焊接需在立焊流水线焊接的产品规格为：COIL的长度2.2米，宽度1.2米，列数6列。对COIL规格超出以上任一参数的则允许采用倾斜45度或平焊位置焊接。6.1.3预焊组的焊接，有装夹工装的，应采用相应的工装装夹，采用立焊的方式焊接。6.2焊接装配间隙的范围：为保证焊接毛细作用的顺利进行，必须严格控制焊接配合间隙。6.2.1 COIL组件中，各管件与长U管装配的单边配合间隙为最小0.03mm,最大0.25mm。6.2.2 COIL头管组件的连接管以及分流管组件在与长U管装配前，应先使用专用工装矫形，以保证管的孔位偏差。6.2.3预配焊管组件以及总装配管组件的装配间隙按表2要求进行： 表2：钎焊配合间隙 单位：mm铜管外径Dw320203030以上单边最大间隙0.40.50.6单边最小间隙0.030.050.086.3焊接口位置的表面处理：6.3.1需焊接处以及距焊接处附近20mm范围内必须清洁，不能有任何的油污、杂质、锈、氧化物，以免影响焊接质量。6.3.2铜管内部不应有任何目测可见的杂质、油污、铜屑等影响清洁度的物质和痕迹。6.3.3清理方法：6.3.3.1紫铜管件在装配前，用清洁擦块加HS-01清洗剂对焊口及附近20mm范围彻底擦洗干净，并用洁净抹布擦拭干净。6.3.3.2钢管件在装配前，对焊口及附近20mm范围，先用150#纱布或钢丝刷、专用打磨机清理锈迹，至露出金属光泽。再用清洁擦块加HS-01清洗剂去油污，并用洁净抹布擦拭干净。6.3.3.3短U管或分流管在装配前，用压缩空气（小于0.8MPa）吹尽COIL管口的油迹、铜屑，并用洁净抹布擦拭干净。6.3.3.4管口、部件接口均应采用打磨工具进行打磨（接口朝上除外），并用洁净抹布擦拭干净。压缩机接口的清洁采用清洁擦块加HS-01清洗剂对焊口及附近20mm范围彻底擦洗干净，并用洁净抹布擦拭干净或采用羊毛头或刚玉抛光头包纯棉布的方法进行处理。壳换口及气（油）分口可采用刚玉抛光头直接进行清洁氧化皮的处理。严禁有杂物进入机组系统中。6.4焊接材料的准备：6.4.1禁止将不同牌号的焊丝混放，要用标识明显的容器分别盛放，以免发生误用。6.4.2焊接材料要放置在规定的标识清楚的包装或盒子中，禁止将焊接材料直接放在地上等可能被污染的地方。6.4.3被污染的焊接材料不能直接使用（例如用带油污的手套抓过的焊丝），必须用清洁擦块+HS-01清洗剂或有机溶剂（丙酮）完全去除污染物后才能使用。6.4.4生产现场因露天放置表面氧化，颜色发乌无光泽的钎料，使用前须要用清洁擦块+HS-01清洗剂或150#纱布打磨至原有光泽，并用洁净抹布擦拭干净后才可使用。6.5插入深度：接管插入的深度，符合图纸要求且必须有定位点控制，如图纸无标识，则其最小插入深度不小于5mm，铜管所开马鞍口尺寸与其搭配的拔孔管径的关系见表3 表3拔口铜管与其搭配的连接管的关系参数表见下表。效果见图1马鞍口弦高插入深度适用拔管规格112053.95、41.28、34.93、28.5891425.4、22.23、19.056815.88、12.7059.53、6.35 图一 图二未做马鞍口处理的 已做马鞍口处理的 焊接后水淋+擦拭的效果 焊接后只水淋的效果6.6清洁度的要求：如果被焊件的下道工序无法进行清洁处理，焊接前就要使被焊工件符合公司相关清洁度的规定，并注意焊接时不能产生影响系统清洁度的物质。7 钎焊工艺要求7.1焊接时气焊火焰的性质对焊接质量有很大影响，当混合气体内可燃气体量过多时，会引起焊缝金属渗碳而使焊缝硬度和脆性增加，同时还会产生气孔等缺陷；相反，当混合气体内氧气量过多时，会引起焊缝金属的氧化而出现脆性，使焊缝金属的强度和塑性降低。公司通常的焊接是采用中性焊接，只有焊接黄铜时才允许使用轻微的氧化焰。 表4不同材料焊接所对应的火焰种类焊接金属火焰种类焊接金属火焰种类火焰特征低中碳钢与紫铜中性焰镀锌铁板氧化焰混合比大于1.2，焰心短而尖，呈青白色，并带有噪声，噪声越大，氧气的比例越大不锈钢与紫铜中性焰或碳化焰高碳钢碳化焰混合比例小于1.0，火焰长而柔软，可燃气体多时还带黑烟黄铜与黄铜氧化焰紫铜与紫铜中性焰混合比例为3.5时，焰心呈尖锥状，色白明亮，内外焰无明显界限黄铜与紫铜中性焰或氧化焰铸铁与紫铜碳化焰混合比例小于1.0，火焰长而柔软，可燃气体多时还带黑烟7.2冷媒系统的工件的焊接部位内部要求充入连续适量的纯度达标的氮气以防止工件氧化变色（氮气的用量和充氮方法根据Q/KHT02018充氮保护工艺标准中的要求执行），在充氮进口和焊接点之间的所有泄露口都必须封堵，气体出口尺寸需比进口尺寸小，以保证氮气能从出口顺利溢出，并进行“首检制”来保证充氮效果。7.3自动焊接机的操作必须经过专门培训并考核合格的具有公司内部签发的钎焊证的专人负责，泄露率列入操作员的焊接考核成绩（PPM）。7.4焊接时的防高温保护7.4.1以下工件（和相关文件规定的未在下列之中的）在焊接时必须进行保护的有：1. 各种阀体（如单向阀、截止阀、膨胀阀、四通阀、高低压开关等）；2. 接头、阀座（含有非金属件或低温合金）及已喷粉的钣金；3. 干燥器、视镜（如果镜片未取下）、板式换热器接管、壳换接口、分流管、T形三通、压缩机接口、气分接口等的焊接。7.4.2防高温的冷却保护方式1. 当已喷粉的钣金面与焊接处比较近时，用防止阻燃垫或隔离金属板（如图3所示）覆盖下方或火焰方向的管路及配件；2. 用蘸水湿毛巾包裹易烧伤零件，油漆表层处，且避免火焰直烧易损部件。如有可能，最好在加热前将受热易损件拆除，以杜绝损坏；3. 板式换热器紫铜短管的焊接必须采用流动水浸和水箱水浸的方式冷却；4. 在保证水不会流入管内的条件下，采用水管从焊前开始就连续浇水冷却的方式保护。 图3焊点冷却方法 图4铜管清洁处理7.5焊炬枪、喷嘴的选择7.5.1 COIL倾斜角焊接或平焊位置焊接，使用自制双头焊枪。7.5.2风盘COIL立焊、COIL分流头焊接，使用单头焊枪；其余COIL短U或头管焊接采用自制双头焊枪。7.5.3系统管路焊接使用单头焊枪。7.5.4预配管件焊接，使用单头焊枪及自制双头焊枪；其余在线管件焊接均使用单头焊枪。7.5.5板式换热器接管立式焊接采用双人单枪或单人双枪焊接。7.5.6采用单人单枪加温，单人焊接，焊接宜使用H01-12A焊枪。7.5.7单头焊枪的焊枪型号H01-12A和H01-06A；焊嘴型号5#，22.23以下的焊接须使用H01-06A焊枪。两不同管径的焊接采用小管径的为准。7.6钎焊的温度控制7.6.1预热过程：紫铜管在焊接时应用一个预热的过程。预热温度一般掌握在400500，此时紫铜管表面发黑，对于壁厚管或较大的紫铜焊件，预热温度可提高至600700，此时紫铜管表面呈暗红色。对于套接的管路如下图，先预热A，再预热B。需要焊接的位置在加钎料前，圆周管壁的预热加温必须均匀，加温时焊枪作画圈移动，以焊缝为中心上下100mm为行程，保证插入端的子接头和母接头都能同时达到熔化钎料的温度。7.6.2钎料添加7.6.2.1钎料在加热处的管壁上用摩擦法试探，钎料能迅速润湿母材。7.6.2.2钎料添入的方向应使火焰不直接烧熔钎料，否则易造成虚焊，同时会使钎料的微量金属高温挥发并造成焊缝在使用中脆裂现象发生。7.7如管口横向焊接时，管壁预热加温与加入钎料时的焊枪火焰与7.6.1方法相同，但加入钎料是先从下适量加入钎料，一边加入钎料一边沿周边均匀的加温并横向加温；钎料从下往上多次反复添加至钎料围绕接口，并沿横向加温方向填充到杯口底部，最后形成连续饱满的焊口。7.8在焊接3/8和5/8、1/2和短“U”管时，应选择双枪嘴焊具，按预热方法：上下缓慢均匀加热，钎料从下部先加入，边加入钎料边上下加热，直至钎料填满为止。7.9焊接后焊口周围堆积了过多的钎料，表示焊接时温度偏低，导致焊料渗透性差。焊接毛细管时应特别注意插入的深度和加热的长短及采用外火焰对准毛细管加热的方法；以图纸规定的插入深度为准或以插入不少于5mm为基准，温度过高或钎料添加过多，容易造成毛细管内部封堵。如果有必要，可用小镜子检查无法看到的部位，焊接完成后，应继续保持向工件内部充入氮气直至工件冷却至常温，控制点为采用流量测试的方法。8 钎焊后焊点的表面处理8.1对于紫铜管焊接，在充氮保护的情况下在焊接完成10S后方可用水淋或浸入水中的方式进行冷却，同时必须要避免水进入管道内部；但是对于不同金属之间的焊接，必须等焊接部位自然冷却到150以下【直径28mm以下管40秒，直径2866mm管3分钟（液视座因壁厚较厚按3分钟计），直径大于66mm管36分钟】，才可以淋水加速冷却，否则焊接部位容易产生裂纹。8.2 产品中有使用粉状焊剂焊接管路的焊口附近，会产生白色粉状层或黑色的氧化层，焊接时准备水盘与干净抹布，下线前必须用不滴水的湿布擦净焊口附近的焊剂；各线的钢质材料的借口防腐：采用清洁擦块、风磨机、钢丝刷擦净焊口表面后用软洁净布擦强力锌打底，清漆漆封保护；线的产品还须用清洁擦块擦净焊口表面并用强力锌打底，面漆或清漆漆封保护。8.3对于喷涂有油漆的配件接管焊接时，靠近焊点油漆部位须用湿布进行保护焊接，焊接完成后：压缩机进、排气口须用清洁擦块打磨好并进行光漆保护。8.3.1对于壳管式换热器、气液分离器、干燥过滤器、压缩机回、排气口部分、钢与钢、钢与铜的接头：须经打磨后均匀涂底漆（采用的是深圳彩虹公司生产的强力锌和强力锌专用稀释剂，按10:1的比例调制好后均涂）；面漆（采用粤福涂料厂的自干型丙烯酸铜色单组漆，稀释剂只可用丙烯酸铜色单组漆专用稀释剂，按2:1的比例进行配比，并充分搅拌均匀）。涂抹工艺按图59方法进行。9 补焊注意事项9.1焊接渗透深度不得小于管壁厚的4倍且最低渗透深度4mm，如果不能满足此要求，则需要修补。9.2当杯口连接管的焊口有泄漏或沙眼等缺陷点，如若是单个缺陷点，则在确定缺陷点后，用钢丝刷或清洁擦块打磨光亮焊口缺陷点，在排除管内压力后，以缺陷点为中心局部加热管壁，用中性火焰从缺陷点往插入深度方向往复移动，加热温度约400左右时，加热焊丝，焊粉涂上银焊丝（含银量往上靠）及补焊位置后才进行补填钎料。如若是多个缺陷点，则用火焰除去杯口的钎料，打磨光亮焊口，如果零件未损坏，按上述的方法，重新加热杯口附近，重新再焊。9.3所有补焊前的金属表面处理必须与6.3一致。9.4其余所有补焊需要注意的事项与钎焊注意事项一致。 图5焊后打磨 图6强力锌做底漆 图7底漆触干 图8自干型丙烯酸铜色单组漆做面漆图9面漆触干10 钎焊质量的检验10.1外观检验方法和合格标准：10.1.1目视钎料填充充足，焊缝处形成圆角，圆角光亮，无虚焊、假焊及焊渣堆积现象，外观无氧化皮。管内外无挂流，焊接工件及焊接处无裂纹、针孔、疏松、烧伤、节瘤等缺陷。10.1.2用反光镜、内窥镜等检查深孔、盲孔、管内壁等不能直接目视的地方。10.1.3连接零件外形端正，无严重偏心、歪斜。11 焊接管路清洁度控制11.1要求所有未装配的铜管端口、插管端口，必须有粘纸封闭后外加完好的塑料袋密封。管长小于250mm采用外塑料袋封装。11.2钎焊时，管路内的充氮保护应按照充氮保护标准执行，并在焊接后用纸胶密封所有端口，以确保管路清洁度能满足管路清洁度要求。管阀组件的焊接尤其是干燥过滤器组件的焊接，焊接的整个过程必须在充氮保护的过程中完成。11.3预焊用水箱的水质必须保持清洁干净，清澈见底，沉渣杂质及时排清，水质变色污染要求全部更换。11.4在室温低于15度时，应对助焊剂罐进行温水加热，并保证水温在35度以保证焊接质量。12 EHS12.1钎焊操作前应检查焊枪的连接管路和助焊剂罐有无泄露及老化程度，检查助焊剂罐中助焊剂量及罐体的安全使用年限（5年）。12.2焊接时戴防护墨镜、口罩和手套。12.3钎焊操作前应检查焊炬的吸射能力，注意焊枪回火，每周检查一次回火止逆阀，TPM每半年对回火止逆阀进行压力测试。12.4每套助焊剂罐只能配一把焊枪，用同一气源的两套或以上助焊剂罐并联时（不能串联），在罐前必须是用单独的丙烷调节阀进行控制，以防气剂使用不均，影响焊接效果。12.5焊接时用点火器点火，禁止使用气体打火机点火。12.6焊接时注意周围的人和物，防止焊枪火焰烫伤，警示刚焊接完的工件，以防止工件烫伤他人。12.7焊接完成后，应先关闭焊枪开关，再关闭助焊剂罐上的阀门和气源阀门，并排空助焊剂罐到焊枪管路中的燃气。13 外购、外协零部件的钎焊要求13.1供应商应聘用有相应焊工资格的人员做钎焊操作，并建立有相应的培训制度和可追溯性焊工管理体制，所用钎料、钎剂须与康泰公司保持一致，相关管理制度须得到康泰公司的确认。13.2不能满足本标准要求的供应商部可以成为康泰合格供应商。14 钎焊工焊接时须严格按照焊料消耗定额参数来执行，该定额参数将作为日常工艺检查的内容：序号管径预热时间（S）焊料使用量（mm）焊料名称16.350.75252.0/5%/35%银钎料和铜磷钎料27.940.752.5639.530.7538412.71.0423515.881.0727619.051.01996722.231.319.5104825.41.520120928.581.5221631034.931.5412461141.281.5446901253.982.0618121366.682.07811191479.382.09214521592.082.01211863每个文件结束一定要终止符附录A