钎焊接头创新设计材料汇总科学工程科技专业资料

1、钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 第四章第四章 钎焊的接头设计钎焊的接头设计 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎焊生产工艺流程钎焊生产工艺流程 钎焊前钎焊前 零件表零件表 面处理面处理 零件的零件的 装配和装配和 固定固定 钎焊工钎焊工 艺确定艺确定 钎焊后钎焊后 的处理的处理 工序工序 脱脂脱脂 去膜去膜 接头设计接头设计 工艺参数的确定工艺参数的确定 钎料形状的确定钎料形状的确定 钎料数量的确定钎料数量的确定 钎料放置钎料放置 热处理与清除热处理与清除 焊后质焊后质 量检验量检验 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎焊接头创新设计材料汇总科学工

2、程科技专业资料 生产工艺流程的重要性生产工艺流程的重要性 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎焊生产工艺流程钎焊生产工艺流程 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎焊工艺过程钎焊工艺过程 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎焊的接头设计钎焊的接头设计 焊接结构对接头的要求是什么？焊接结构对接头的要求是什么？ 接头应与被连接零件接头应与被连接零件 具有相等的承受外力具有相等的承受外力 的能力的能力. 接头设计接头设计 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎焊的接头设计钎焊的接头设计 钎焊接头设计是

3、影响钎焊质量和接头性能的重要因素钎焊接头设计是影响钎焊质量和接头性能的重要因素. . 在设计钎焊接头时必须要考虑以下几个方面：在设计钎焊接头时必须要考虑以下几个方面： 接头的形式接头的形式 钎料的放置方法钎料的放置方法 接头的定位方法接头的定位方法 装配间隙等。装配间隙等。 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎焊接头形式钎焊接头形式 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 熔焊与钎焊接头形式熔焊与钎焊接头形式 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 搭接的接头强度最高，其次是斜接，最差的是对接，所以搭接的接头强度最高，其次是斜接，最差的是对接，所以 承受载荷的零件

4、，一般设计成搭接的接头形式。对接只用在承受载荷的零件，一般设计成搭接的接头形式。对接只用在 承受载荷很小的厚壁构件中，当钎焊薄壁零件时，可采用锁承受载荷很小的厚壁构件中，当钎焊薄壁零件时，可采用锁 边接头以提高接头强度及密封性边接头以提高接头强度及密封性. . 熔焊与钎焊接头形式熔焊与钎焊接头形式 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 典型的钎焊接头 (1)(1)平板钎焊的接头形式平板钎焊的接头形式 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 (2)T(2)T形和斜角钎焊的接头形式形和斜角钎焊的接头形式 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 (3)(3)管或棒与板的接头

5、形式管或棒与板的接头形式 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 (4)(4)管件钎焊的接头形式管件钎焊的接头形式 钎焊设计的基本处理方法是钎焊设计的基本处理方法是? 尽可能的使接头局部搭接化尽可能的使接头局部搭接化. 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎焊的接头设计钎焊的接头设计 搭接的缺点是搭接的缺点是: :一方一方 面面, ,增加了母材的消增加了母材的消 耗耗, ,增加结构重量增加结构重量; ; 二是接头截面有突二是接头截面有突 然变化然变化, ,易产生应力易产生应力 集中。集中。 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 由于受力状态的不同，在接头面积相等时

6、，搭接由于受力状态的不同，在接头面积相等时，搭接 接头的抗剪强度小于对接接头的抗拉强度。接头的抗剪强度小于对接接头的抗拉强度。 当不采用搭接形式也能当不采用搭接形式也能 满足要求时满足要求时,则应尽可则应尽可 能不用搭接接头能不用搭接接头. 钎焊的接头设计钎焊的接头设计 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 搭边长度搭边长度 钎焊的接头设计钎焊的接头设计 设计原则设计原则: 接头强度与焊件的承载能力相接头强度与焊件的承载能力相 等等 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 示例示例 板件搭接钎焊板件搭接钎焊 套接管接头套接管接头 HL j b j b D F L F管件横截面

7、积管件横截面积 D管件直径管件直径 H焊件材料的厚度焊件材料的厚度 钎焊的接头设计钎焊的接头设计 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 生产中通常不是经过公式计算而是根据经验公式生产中通常不是经过公式计算而是根据经验公式 确定的。确定的。 生产中，薄板搭接时，对于采用银基、铜基、镍生产中，薄板搭接时，对于采用银基、铜基、镍 基等强度比较高的钎焊接头，采用的搭接长度取基等强度比较高的钎焊接头，采用的搭接长度取 （）（）。 对于采用锡铅等强度比较低的软钎料接头，取对于采用锡铅等强度比较低的软钎料接头，取 （）（）。很薄件时为装配方便，也取。很薄件时为装配方便，也取 （）（）。 但搭接长度

8、不能大于但搭接长度不能大于1515。搭接长度太短，不能。搭接长度太短，不能 满足强度要求，若太长，不但耗费材料，增加构满足强度要求，若太长，不但耗费材料，增加构 件的质量，而且还会产生低应力破坏。件的质量，而且还会产生低应力破坏。 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎焊接头强度受钎料的强度钎焊接头强度受钎料的强度,钎料与母材三者的配合钎料与母材三者的配合,接接 头的间隙头的间隙,缺陷的大小等多种因素影响缺陷的大小等多种因素影响.因此要兼顾材料因此要兼顾材料 的选择、接头的设计及钎焊操作。设计应注意：的选择、接头的设计及钎焊操作。设计应注意： 接头中钎缝尽可能与受力方向平行接头中钎

9、缝尽可能与受力方向平行 为了加热均匀，应力分布平均，接头区域的厚度尽可为了加热均匀，应力分布平均，接头区域的厚度尽可 能接近能接近 接头中不形成中断钎料毛细管作用的拐角接头中不形成中断钎料毛细管作用的拐角 接头的间隙与钎料的体积配合恰当，防止由于钎料凝接头的间隙与钎料的体积配合恰当，防止由于钎料凝 固收缩后产生不完整的钎缝或钎料的溢流。固收缩后产生不完整的钎缝或钎料的溢流。 钎焊的接头设计钎焊的接头设计 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 设计气密性、水密性设计气密性、水密性 接头，采用搭接接头，接头，采用搭接接头， 适当增加搭接长度，适当增加搭接长度， 可以提高强度，减少可以提高

10、强度，减少 渗漏。渗漏。 钎焊的接头设计钎焊的接头设计 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 软钎焊采用补强接头，软钎焊一般采用薄板，很容易加软钎焊采用补强接头，软钎焊一般采用薄板，很容易加 工，所以使得补强很方便工，所以使得补强很方便 钎焊的接头设计钎焊的接头设计 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎焊的接头设计钎焊的接头设计 线接触接头形式间隙有时线接触接头形式间隙有时 是可变的，毛细作用只在是可变的，毛细作用只在 有限的范围内起作用，接有限的范围内起作用，接 头强度不是太高。这种接头强度不是太高。这种接 头主要用于钎缝受压，或头主要用于钎缝受压，或 受力不大的结构

11、受力不大的结构 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 避免应力集中的接头避免应力集中的接头 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎缝间隙值的确定钎缝间隙值的确定 钎缝间隙是两待焊零件的钎焊面之间的距离。间隙对接钎缝间隙是两待焊零件的钎焊面之间的距离。间隙对接 头的性能有极大的影响，主要是间隙对钎焊的以下过程有：头的性能有极大的影响，主要是间隙对钎焊的以下过程有： ）钎料的毛细填缝过程，）钎料的毛细填缝过程， ）钎料从间隙中排出钎剂残渣和气体的过程，）钎料从间隙中排出钎剂残渣和气体的过程， ）母材与钎料的相互扩散过程，）母材与钎料的相互扩散过程， ）母材对钎缝合金层受力时塑

12、性流动的机械拘束作用。）母材对钎缝合金层受力时塑性流动的机械拘束作用。 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎缝间隙值的确定钎缝间隙值的确定 u间隙偏小时强度下降原因间隙偏小时强度下降原因: :钎料填缝变的困难钎料填缝变的困难,间间 隙内的气体、钎剂残渣也难以排出隙内的气体、钎剂残渣也难以排出,在钎缝内造成在钎缝内造成 未钎透、气孔或夹渣。未钎透、气孔或夹渣。 u间隙偏大时强度下降的原因：间隙偏大时强度下降的原因：毛细作用减弱，使毛细作用减弱，使 钎料不能填满钎缝间隙；母材对填缝钎料中心区钎料不能填满钎缝间隙；母材对填缝钎料中心区 的合金化作用消失；钎缝结晶生成柱状铸造组织的合金化

13、作用消失；钎缝结晶生成柱状铸造组织 和枝晶偏析。和枝晶偏析。 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎缝间隙值的确定原则钎缝间隙值的确定原则 ）钎料对母材润湿性越好，间隙越小；）钎料对母材润湿性越好，间隙越小； ）钎料与母材作用强烈必须增大间隙；）钎料与母材作用强烈必须增大间隙； ）钎料的流动性好时，间隙小；）钎料的流动性好时，间隙小； ）钎料中含有高蒸气压组元时，间隙大；）钎料中含有高蒸气压组元时，间隙大； ）去膜过程对间隙值的选取有很大的影响）去膜过程对间隙值的选取有很大的影响, ,如右图如右图 所示所示, ,采用气体介质去膜时采用小间隙；采用气体介质去膜时采用小间隙； 钎焊接头

14、创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎焊其它设计原则钎焊其它设计原则 ）不应该把接头布置在焊件上）不应该把接头布置在焊件上有形状或截面发生急剧变化有形状或截面发生急剧变化 的部位的部位，以避免应力集中；不宜安排在，以避免应力集中；不宜安排在刚度过大刚度过大的地方，的地方， 防止在接头中形成很大的内应力。防止在接头中形成很大的内应力。 ）异种材料热膨胀系数相差悬殊时，考虑采用）异种材料热膨胀系数相差悬殊时，考虑采用适当的补偿适当的补偿 垫片。垫片。 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 钎焊其它设计原则钎焊其它设计原则 ）钎焊不同厚度材料的时候，有时要考虑局部加厚薄件的）钎焊不同厚

15、度材料的时候，有时要考虑局部加厚薄件的 接头部位。接头部位。 ）不应把填缝钎料在钎缝外围形成的圆弧形钎角作为一种）不应把填缝钎料在钎缝外围形成的圆弧形钎角作为一种 消除应力集中的办法。由于钎角大小不易控制，难免生成消除应力集中的办法。由于钎角大小不易控制，难免生成 铸造组织，甚至出现溶蚀和缩孔。铸造组织，甚至出现溶蚀和缩孔。 ）对于要求承压密封的钎焊接头，尽量考虑使用搭接接头。）对于要求承压密封的钎焊接头，尽量考虑使用搭接接头。 ）在一些特殊情况下，要考虑在接头上开工艺孔，如）在一些特殊情况下，要考虑在接头上开工艺孔，如: :钎料钎料 以箔状放入间隙中使用，而钎焊面积较大且长宽比不大时。以箔状

16、放入间隙中使用，而钎焊面积较大且长宽比不大时。 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 间隙过小间隙过小 填缝难填缝难 气体、残渣难排出气体、残渣难排出 未钎透、气孔、夹渣未钎透、气孔、夹渣 间隙过大间隙过大 毛细作用弱毛细作用弱 合金化不充分合金化不充分 铸造组织、枝晶偏析铸造组织、枝晶偏析 受力时母材对钎缝支承受力时母材对钎缝支承 作用减弱作用减弱 最佳间隙值最佳间隙值 钎料与母材相互作用钎料与母材相互作用 铅料粘度和流动性铅料粘度和流动性 钎剂去膜过程钎剂去膜过程 Sn/Pb钎料钎焊低碳钢、黄铜和铜的最佳间隙钎料钎焊低碳钢、黄铜和铜的最佳间隙 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科

17、技专业资料 预置钎料的装配预置钎料的装配 除火焰钎焊和烙铁钎焊之外其余的钎焊方除火焰钎焊和烙铁钎焊之外其余的钎焊方 法均为预置钎料法均为预置钎料. 预置钎料的安置原则是什么？预置钎料的安置原则是什么？ 1)尽可能利用钎料的重力作用和间隙的毛细尽可能利用钎料的重力作用和间隙的毛细 作用，以保证钎料良好地填满间隙；作用，以保证钎料良好地填满间隙； 2)钎料填缝时，间隙中的气体或钎剂有排出钎料填缝时，间隙中的气体或钎剂有排出 通道；通道； 3)钎料应安置在不易润湿及加热中温度较低钎料应安置在不易润湿及加热中温度较低 的零件上：的零件上： 4)安置要牢靠，不致在钎焊过程中因意外干安置要牢靠，不致在钎焊

18、过程中因意外干 扰而错动位置。扰而错动位置。 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 预置钎料的装配预置钎料的装配 钎料通常可作成丝状、箔片状及粉状等以供选用。钎料通常可作成丝状、箔片状及粉状等以供选用。 粉末状钎料可用树胶或聚乙烯醇溶液作黏结剂，粉末状钎料可用树胶或聚乙烯醇溶液作黏结剂， 黏附在钎缝上黏附在钎缝上. 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 1.1.应将钎料安放在钎料和母材受热时温度均匀的应将钎料安放在钎料和母材受热时温度均匀的 位置位置 2.2.且紧贴在不易润湿或加热较慢的母材上，并尽且紧贴在不易润湿或加热较慢的母材上，并尽 可能使熔化的钎料在钎缝中依靠重力填

19、满间隙。可能使熔化的钎料在钎缝中依靠重力填满间隙。 预置钎料的装配预置钎料的装配 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 第四章第四章 钎焊的接头设计及焊理钎焊的接头设计及焊理 钎料有明置与暗置两种方式钎料有明置与暗置两种方式 暗置方式同需要对零件作预先加工暗置方式同需要对零件作预先加工, ,切出钎料槽切出钎料槽. . 增加了工作量增加了工作量, ,并降低了零件的承载能力并降低了零件的承载能力. . 因此因此, ,对薄件和简单钎焊面积不大的接头仍采用明对薄件和简单钎焊面积不大的接头仍采用明 置方式置方式, ,对于钎焊面积大对于钎焊面积大, ,构造复杂构造复杂, ,采用暗置方式采用暗置方

20、式, , 且钎料槽应开在较厚零件上且钎料槽应开在较厚零件上. . 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 n箔状或垫片状的钎料均应以与钎缝相同形状箔状或垫片状的钎料均应以与钎缝相同形状, ,稍大的稍大的 面积面积, ,直接放置在钎缝间隙内直接放置在钎缝间隙内, ,钎焊时并要加一定的压钎焊时并要加一定的压 力压紧接头力压紧接头, ,以保证填满间隙以保证填满间隙. . n颗粒状的钎料易散落颗粒状的钎料易散落, ,借以适当的粘结剂调成膏状使借以适当的粘结剂调成膏状使 用为宜用为宜. . 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 环状钎料的放置环状钎料的放置 钎焊接头创新设计材料汇总科学

21、工 程科技专业资料 闭合接头的结构闭合接头的结构 密闭容器要开设工艺孔密闭容器要开设工艺孔, 因为钎焊时容器内的空因为钎焊时容器内的空 制受热膨胀制受热膨胀,阻碍钎料阻碍钎料 填隙填隙,也可能使填满间也可能使填满间 隙的钎料重新排出隙的钎料重新排出,故故 开设工艺孔开设工艺孔. 钎焊接头创新设计材料汇总科学工 程科技专业资料 涂阻流剂涂阻流剂 为防止钎料流失要涂阻流剂。为防止钎料流失要涂阻流剂。 阻流剂主要是由氧化物，如氧化铝、氧化钛或氧化镁等稳阻流剂主要是由氧化物，如氧化铝、氧化钛或氧化镁等稳 定氧化物与适当的粘接剂组成。定氧化物与适当的粘接剂组成。 钎焊前将糊状阻流剂涂在邻近接头的零件表面上。由于钎钎焊前将糊状阻流剂涂在邻近接头的零件表面上。由于钎 料不能润湿这些物质，故被阻止流动。料不能润湿这些物质，故被阻止流动。 钎焊后再将他去除。阻流剂在保护气氛炉中钎焊和真空炉钎焊后再将他去除。阻流剂在保护气氛炉中钎焊和真空炉 中