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文档简介
1、零件金属板材加工就叫钣金加工。概述金属板材加工就叫钣金加工。具体譬如利用板材制作烟囱、铁桶、油箱油壶、通风管道、弯头大小头、天圆地方、漏斗形等,主要工序是剪切、折弯扣边、弯曲成型、焊接、铆接等,需要一定几何知识。钣金件就是薄板五金件,也就是可以通过冲压,弯曲,拉伸等手段来加工的零件,一个大体的定义就是在加工过程中厚度不变的零件。相对应的是铸造件,锻压件,机械加工零件等。2行业名词每个行业里都有它的专业名词,钣金加工行业也不例外。常见有以下25个。(1)压铆:指采用冲床或油压机把压铆螺母、压铆螺钉或压铆螺母柱等紧固件牢固地压接在工件上的工艺过程。(2)涨铆:指先将工件沉孔,再采用冲床或油压机把涨
2、铆螺母牢固地压接在工件上的工艺过程。(3)拉母:指采用类似铆接的工艺。用拉母枪把拉铆螺母(POP)等连接件牢固地连接在工件上的工艺过程。(4)拉铆:指以拉铆枪为工具用拉钉将两个或两个以上工件紧密地连接在一起的工艺过程。(5)铆接:用铆钉将两个或两个以上工件面对面连接在一起的工艺过程,若是沉头铆接,需将工件先进行沉孔。(6)切角:指在冲床或油压机上使用模具对工件角进行切除的工艺过程。(7)折弯:指工件由折弯机成型的工艺过程。(8)成形:指在普通冲床或其他设备上使用模具使工件变形的工艺过程。(9)剪料:指材料经过剪板机得到矩形工件的工艺过程。(10)下料:指工件经过LASER切割或数控冲床冲裁的工
3、艺过程。(11)落料:指在普通冲床或其他设备上使用模具加工得到产品形状的工艺过程。(12)冲孔:指工件由普通冲床和模具加工孔的工艺过程。(13)冲凸包:指在冲床或油压机用模具使工件形成凸起形状的工艺过程。(14)冲撕裂:也叫“冲桥”,指在冲床或油压机用模具使工件形成像桥一样形状的工艺过程。(15)抽孔:也叫“翻边”,指在普通冲床或其他设备上使用模具对工件形成圆孔边翻起的工艺。过程。(16)攻牙:指在工件上加工出内螺纹的工艺过程。(17)校平:指工件加工前、后不平整,使用其他的设备对工件进行平整的过程。(18)回牙:指对预先攻有牙的工件进行第二次螺牙的修复的过程。(19)钻孔:指在钻床或铣床上使
4、用钻头对工件进行打孔的工艺过程。(20)倒角:指使用模具、锉刀、打磨机等对工件的尖角进行加工的工艺过程。(21)冲印:指使用模具在工件上冲出文字、符号或其他印迹的工艺过程。(22)沉孔:指为配合类似沉头螺钉一类的连接件,而在工件上加工出有锥度的孔的工艺过程。(23)拍平:指对有一定形状的工件过渡到平整的工艺过程。(24)冲网孔:指在普通冲床或或数控冲床上用模具对工件冲出网状的孔。(25)扩孔:指用钻头或铣刀把工件上小孔加工为大孔的工艺过程。4工艺流程材料的选用钣金加工一般用到的材料有冷轧板(SPCC)、热轧板(SHCC)、镀锌板(SECC、SGCC),铜(CU)黄铜、紫铜、铍铜,铝板(6061
5、、6063、硬铝等),铝型材,不锈钢(镜面、拉丝面、雾面),根据产品作用不同,选用材料不同,一般需从产品其用途及成本上来考虑。1冷轧板SPCC,主要用电镀和烤漆件,成本低,易成型,材料厚度3.2mm。2热轧板SHCC,材料T3.0mm ,也是用电镀,烤漆件,成本低,但难成型,主要用平板件。3镀锌板SECC、SGCC。SECC电解板分N料、P料,N料主要不作表面处理,成本高,P料用于喷涂件。4铜;主要用导电作用料件,其表面处理是镀镍、镀铬,或不作处理,成本高。5铝板;一般用表面铬酸盐(J11-A),氧化(导电氧化,化学氧化),成本高,有镀银,镀镍。6铝型材;截面结构复杂的料件,大量用于各种插箱中
6、。表面处理同铝板。7不锈钢;主要用不作任何表面处理,、成本高。图面审核要编写零件的工艺流程,首先要知道零件图的各种技术要求;则图面审核是对零件工艺流程编写的最重要环节。1检查图面是否齐全。2图面视图关系,标注是否清楚,齐全,标注尺寸单位。3装配关系,装配要求重点尺寸。4新旧版图面区别。5外文图的翻译。6表处代号转换。7图面问题反馈与处埋。8材料9品质要求与工艺要求10正式发行图面,须加盖品质控制章。注意事项展开图是依据零件图(3D)展开的平面图(2D)1展开方式要合理,要便利节省材料及加工性2合理选择问隙及包边方式,T=2.0以下问隙0.2,T=2-3问隙0.5,包边方式采用长边包短边(门板类
7、)3合理考虑公差外形尺寸:负差走到底,正差走一半;孔形尺寸:正差走到底,负差走一半。4毛刺方向5抽牙、压铆、撕裂、冲凸点(包),等位置方向,画出剖视图6核对材质,板厚,以板厚公差7特殊角度,折弯角内半径(一般R=0.5)要试折而定展开8有易出错(相似不对称)的地方应重点提示9尺寸较多的地方要加放大图10 需喷涂保护地方须表示加工流程根据钣金件结构的差异,工艺流程可各不相同,但总的不超过以下几点。1、下料:下料方式有各种,主要有以下几种方式 剪床:是利用剪床剪切条料简单料件,它主要是为模具落料成形准备加工,成本低,精度低于0.2,但只能加工无孔无切角的条料或块料。 冲床:是利用冲床分一步或多步在
8、板材上将零件展开后的平板件冲裁成形各种形状料件,其优点是耗费工时短,效率高,精度高,成本低,适用大批量生产,但要设计模具。 NC数控下料,NC下料时首先要编写数控加工程式,利用编程软件,将绘制的展开图编写成NC数拉加工机床可识别的程式,让其根据这些程式一步一刀在平板上冲裁各构形状平板件,但其结构 受刀具结构所至,成本低,精度于0.15。 镭射下料,是利用激光切割方式,在大平板上将其平板的结构形状切割出来,同NC下料一样需编写镭射程式,它可下各种复杂形状的平板件,成本高,精度于0.1. 锯床:主要用下铝型材、方管、图管、圆棒料之类,成本低,精度低。1 钳工:沉孔、攻丝、扩孔、钻孔沉孔角度一般12
9、0,用于拉铆钉,90用于沉头螺钉,攻丝英制底孔。2 翻边:又叫抽孔、翻孔,就是在一个较小的基孔上抽成一个稍大的孔,再攻丝,主要用板厚比较薄的钣金加工,增加其强度和螺纹圈数,避免滑牙,一般用于板厚比较薄,其孔周正常的浅翻边,厚度基本没有变化,允许有厚度的变薄30-40%时,可得到比正常翻边高度大高40-60%的高度,用挤薄50%时,可得最大的翻边高度,当板厚较大时,如2.0、2.5等以上的板厚,便可直接攻丝。3 冲床:是利用模具成形的加工工序,一般冲床加工的有冲孔、切角、落料、冲凸包(凸点),冲撕裂、抽孔、成形等加工方式,其加工需要有相应的模具来完成操作,如冲孔落料模、凸包模、撕裂模、抽孔模、成
10、型模等,操作主要注意位置,方向性。4 压铆:压铆就本公司而言,主要有压铆螺母、螺钉、松不脱等,其是通过液压压铆机或冲床来完成操作,将其铆接到钣金件上,还有涨铆方式,需注意方向性。5 折弯;折弯就是将2D的平板件,折成3D的零件。其加工需要有折床及相应折弯模具完成,它也有一定折弯顺序,其原则是对下一刀不产生干涉的先折,会产生干涉的后折。 折弯条数是T=3.0mm以下6倍板厚计算槽宽,如:T=1.0、V=6 .0 F=1.8、T=1.2、V=8、F=2.2、T=1.5、V=10、F=2.7、T=2.0、V=12、F=4.0 折床模具分类,直刀、弯刀(80、30)铝板折弯时,有裂纹,可增加下模槽宽式
11、增加上模R(退火可避免裂纹) 折弯时注意事项:a图面,要求板材厚度,数量;b折弯方向c折弯角度;d折弯尺寸;e外观、电镀铬化料件不许有折痕。折弯与压铆工序关系,一般情况下先压铆后折弯,但有料件压铆后会干涉就要先折后压,又有些需折弯压铆再折弯等工序。6 焊接:焊接定义:被焊材料原子与分子距京达晶格距离形成一体分类:a 熔化焊:氩弧焊、CO2焊、气体焊、手工焊利用局部加热的方法将连接处的金属加热至熔化状态而完成的焊接方法,熔化焊又叫熔焊。 在加热的条件下,增强了金属原子的动能,促进原子间的相互扩散,当被焊接金属加热至熔化状态形成液态熔池时,原子之间可以充分扩散和紧密接触,因此冷却凝固后,即可形成牢
12、固的焊接接头。常见的气焊、电弧焊、电渣焊、气体保护焊、等离子弧焊等均属于熔化焊的范畴。b 压力焊:点焊、对焊、撞焊1定义压力焊是利用焊接时施加一定压力而完成焊接的方法,压力焊又称压焊。这类焊接有两种形式,可加热后施压,亦可直接冷压焊接,其压接接头较牢固。2分类压力焊是典型的固相焊接方法,固相焊接时必须利用压力使待焊部位的表面在固态下直接紧密接触,并使待焊接部位的温度升高,通过调节温度,压力和时间,使待焊表面充分进行扩散而实现原子间结合。2.1加热施压将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态,然后施加一定的压力,以使金属原子间相互结合形成牢固的焊接接头。如锻焊、接触焊、摩擦焊、气压焊、电阻
13、焊、超声波焊等就是这种类型的压力焊方法。(1) 电阻焊电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间,并通以电流,利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态,使之形成金属结合的一种方法。电阻焊方法主要有四种:即点焊、缝焊、凸焊和对焊。1)、点焊是一种高速经济的连接方法。2)、缝焊主要适用于油桶、罐头罐、暖气片、飞机和汽车油箱的薄板焊接。3)、凸焊主要用于焊接低碳钢和低合金钢的冲压件。4)、对焊时两工件端面相接触,经过电阻加热和加压后沿整个接触面被焊接起来。(2) 超声波焊塑料超声波焊接的原理是使塑料的焊接面在超声波能量的作用下作高频机械振动而发热熔化,同时施加焊接压力,从而把塑料
14、焊接在一起。根据焊具与工件相互位置的不同,超声波焊接分为近程和远程两种。近程又称为直接式超声波焊接,或接触超声波焊接。远程称为间接超声波焊接。塑料超声波焊接的焊缝质量受以下几个因素的影响:母材的焊接性能;被焊工件的几何形状和公差范围;焊缝设计的几何形状和公差范围;焊具(超声波振头)的几何形状和公差范围;焊接压力、焊接功率(振幅)、焊接时间、冷却时间以及焊具的压入深度等的调整和稳定控制。2.2冷压不进行加热,仅在被焊金属接触面上施加足够大的压力,借助于压力所引起的塑性变形,以使原子间相互接近而获得牢固的压挤接头,这种压力焊的方法有冷压焊、爆炸焊等。c 钎焊:电铬焊、铜丝 焊接方式:a CO2气体
15、保护焊b 氩弧焊c 点焊接等d 机器人焊焊接方式的选用是根据实际要求和材质而定,一般来说CO2气体保护焊用于铁板类焊搠;氩弧焊用于不锈钢、铝板类焊接上,机器人焊接,可节省工时,提高工作效率和焊接质量,减轻工作强度。 焊接符号: 角焊, 、I型焊, V型焊接, 单边V型焊接(V) 带钝边V型焊接(V), 点焊(O), 塞焊或槽焊(),卷边焊(), 带钝边单边V型焊(V), 带钝之U型焊, 带钝的J型焊,封底焊, 逢焊 箭头线和接头 焊接缺失及其预防措失点焊:强度不够可打凸点,强加焊接面积CO2焊:生产率高,能源消耗少,成本低,抗锈能力强氩弧焊:溶深浅,溶接速度慢,效率低,生产成本高,具有夹钨缺陷
16、,但具有焊接质量较好的优点,可焊接有色金属,如铝、铜、镁等。 焊接变形原因:焊接前准备不足,需增加夹具焊接治具不良改善工艺焊接顺序不好 焊接变形效正法:火焰效正法振动法锤击法人工时效法6常用材料1.镀锌钢板SECCSECC的底材为一般的冷轧钢卷,在连续电镀锌产线经过脱脂、酸洗、电镀及各种后处理制程后,即成为电镀锌产品。SECC不但具有一般冷轧钢片的机械性能及近似的加工性,而且具有优越的耐蚀性及装饰性外观。在电子产品、家电及家具的市场上具有很大的竞争性及取代性。例如电脑机箱普遍使用的就是SECC。2. 普通冷轧板 SPCCSPCC是指钢锭经过冷轧机连续轧制成要求厚度的钢板卷料或片料。SPCC表面
17、没有任何的防护,暴露在空气中极易被氧化,特别是在潮湿的环境中氧化速度加快,出现暗红色的铁锈,在使用时表面要喷漆、电镀或者其他防护。 热浸镀锌钢板SGCC热浸镀锌钢卷是指将热轧酸洗或冷轧后之半成品,经过清洗、退火,浸入温度约460C的溶融锌槽中,而使钢片镀上锌层,再经调质整平及化学处理而成。SGCC材料比SECC材料硬、延展性差(避免深抽设计)、锌层较厚、电焊性差。4. 不锈钢SUS304使用最广泛的不锈钢之一,因含Ni(镍)故比含Cr(铬)的钢较富有耐蚀性、耐热性,拥有非常好的机械性能,无热处理硬化现象,没有弹性。5.不锈钢SUS301Cr(铬)的含量较SUS304低,耐蚀性较差,但经过冷加工
18、在冲压加工中能获得很好的拉力和硬度,弹性较好,多用于弹片弹簧以及防EMI。钎焊 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、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。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。钎焊 - 简介钎焊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的焊接方法。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、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。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
19、配间隙。间隙一般要求在 0.010.1毫米之间。钎焊 - 发展历程钎焊是人类最早使用的材料连接方法之一,在人类尚未开始使用铁器时,就已经发明用钎焊来链接金属。在埃及出土的古文物中,就有用银铜钎料钎焊的管子,用金钎料连接的护符盒,据考证分别是5000年前和近4000年前的物品。公元79年被火山爆发埋没的庞贝城的废墟中,残存着由钎焊连接的家用钎制水管的遗迹,使用的钎料具有Sn:Pb=1:2的成分比,类似现代使用的钎料成分。我国在公元前5实际的战国初期也已经使用锡铅合金钎料,在秦始皇兵马俑青铜器马车中也大量采用了钎焊技术。我国最早见著于文献记载德钎焊时汉代班固所选汉书中有云:“胡桐泪盲似眼泪也可以韩
20、金银也今工匠皆用之”。1637年出版的明代宋应星科技巨著天工开物中有“中华小钎用白铜沫,大钎则竭力挥锤而强合之,若以胡桐汁合银,坚如石。今玉石刀柄之类焊药,加银一分其中,则永不脱。试以圆盆口点焊药于其一隅,其药自走,周而环之,亦一奇也”。这一记述明确指出了铜钎焊应以硼砂做钎剂而银钎焊则可以胡桐树脂为钎剂,并且对钎料的填缝行为做了精彩的描述。尽管钎焊技术出现较早,但很长时间没有得到大的发展。进入20世纪后,其发展也远落后于熔焊技术。知道20世界30年代,在冶金和化工技术发展的基础上,钎焊技术才有了较快发展,并逐渐成为一种独立的工业生产记述尤其是二次世界大战后,由于航空、航天、何能、电子等新技术的
21、发展,新材料、新结构形式的采用,对连接技术提出了更高的要求,钎焊技术因此受到了更大的重视,迅速的发展起来,出现了许多新的钎焊方法,其应用也越来越广泛。例如,制造机械加工用的各种刀具特别是硬质合金刀具,钻探、采掘用的钻具,各种导管和容器,汽车拖拉机的水箱,各种用途的不同材料不同结构形式的换热器,电机部件以及汽轮机的叶片和拉筋等构件的制造广泛采用钎焊技术。在轻工业生产中,从医疗器械、金属植入假体、乐器到家用电器、炊具、自行车,都大量采用钎焊技术。对于电子工业和仪表制造业,在很大范围内钎焊时唯一可行的链接方法,如在元器件生产中大量涉及金属与陶瓷、玻璃等非金属的连接问题,及在布线连接中必须防止加热对元
22、器件的损害,这些都有赖于钎焊技术。在核电站和船舶核动力装置中,燃料元件定位架,换热器、中子探测器等重要部件也常采用钎焊结构。钎焊 - 种类根据焊接温度的不同,钎焊可以分为两大类。焊接加热温度低于450称为软钎焊,高于450称为硬钎焊。1、软钎焊多用于电子和食品工业中导电、气密和水密器件的焊接。以锡铅合金作为钎料的锡焊最为常用。软钎料一般需要用钎剂,以清除氧化膜,改善钎料的润湿性能。钎剂种类很多,电子工业中多用松香酒精溶液软钎焊。这种钎剂焊后的残渣对工件无腐蚀作用,称为无腐蚀性钎剂。焊接铜、铁等材料时用的钎剂,由氯化锌、氯化铵和凡士林等组成。焊铝时需要用氟化物和氟硼酸盐作为钎剂,还有用盐酸加氯化
23、锌等作为钎剂的。这些钎剂焊后的残渣有腐蚀作用,称为腐蚀性钎剂,焊后必须清洗干净。2、硬钎焊接头强度高,有的可在高温下工作。硬钎焊的钎料种类繁多,以铝、银、铜、锰和镍为基的钎料应用最广。铝基钎料常用于铝制品钎焊。银基、铜基钎料常用于铜、铁零件的钎焊。锰基和镍基钎料多用来焊接在高温下工作的不锈钢、耐热钢和高温合金等零件。焊接铍、钛、锆等难熔金属、石墨和陶瓷等材料则常用钯基、锆基和钛基等钎料。选用钎料时要考虑母材的特点和对接头性能的要求。硬钎焊钎剂通常由碱金属和重金属的氯化物和氟化物,或硼砂、硼酸、氟硼酸盐等组成,可制成粉状、糊状和液状。在有些钎料中还加入锂、硼和磷,以增强其去除氧化膜和润湿的能力。
24、焊后钎剂残渣用温水、柠檬酸或草酸清洗干净。钎焊 - 方法钎焊常用的工艺方法较多,主要是按使用的设备和工作原理区分的。如按热源区分则有红外、电子束、激光、等离子、辉光放电钎焊等;按工作过程分有接触反应钎焊和扩散钎焊等。接触反应钎焊是利用钎料与母材反应生成液相填充接头间隙。扩散钎焊是增加保温扩散时间,使焊缝与母材充分均匀化,从而获得与母材性能相同的接头。图为典型的钎焊接头形式。钎焊1、烙铁钎焊用于细小简单或很薄零件的软钎焊。2、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,250左右的熔融焊锡在泵的压力下通过窄缝形成波峰,工件经过波峰实现焊接。这种方法生产率高,可在流水线上实现自动化生
25、产。3、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、铝水壶嘴等中、小件的焊接。4、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。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。5、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。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
26、道接头的焊接。6、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。7、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和易氧化材料的焊接。钎焊 - 特点及应用1、特点(1)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,工件尺寸精确。(2)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。(3)有些钎焊方法可同时焊多焊件、多接头,生产率很高。(4)钎焊设备简单,生产投资费用少。(5)接头强度低,耐热性差,且焊前清整要求严格,钎料价格较贵。2、应用钎焊不适于一般钢结构和重载、动载机
27、件的焊接。主要用于制造精密仪表、电气零部件、异种金属构件以及复杂薄板结构,如夹层构件、蜂窝结构等,也常用于钎焊各类异线与硬质合金刀具。钎焊时,对被钎接工件接触表面经清洗后,以搭接形式进行装配,把钎料放在接合间隙附近或直接放入接合间隙中。当工件与钎料一起加热到稍高于钎料的熔化温度后,钎料将熔化并浸润焊件表面。液态钎料借助毛细管作用,将沿接缝流动铺展。于是被钎接金属和钎料间进行相互溶解,相互渗透,形成合金层,冷凝后即形成钎接接头。钎焊的特点是接头表面光洁,气密性好,形状和尺寸稳定,焊件的组织和性能变化不大,可连接相同的或不相同的金属及部分非金属。钎焊时,还可采用对工件整体加热,一次焊完很多条焊缝,
28、提高了生产率。但钎焊接头的强度较低,多采用搭接接头,靠通过增加搭接长度来提高接头强度;另外,钎焊前的准备工作要求较高。目前,钎焊在机械、电机、仪表、无线电等部门都得到了广泛的应用。钎焊的特点是钎料熔化而焊件不熔化。为了使钎接部分连接牢固,增强钎料的附着作用,钎焊时要用钎剂,以便清除钎料和焊件表面的氧化物。硬钎料(如铜基、银基、铝基、镍基等),具有较高的强度,可以连接承受载荷的零件,应用比较广泛,如硬质合金刀具、自行车车架。较钎料(如锡、铅、铋等),焊接强度低,主要用于焊接不承受载荷但要求密封性好的焊件,如容器、仪表元件等。钎焊主要在机械、电机、仪表、无线电等制造业中得到广泛应用。钎焊采用熔点低
29、于母材的合金作钎料,加热时钎料熔化,并靠润湿作用和毛细作用填满并保持在接头间隙内,而母材处于固态,依靠液态钎料和固态母材间的相互扩散形成钎焊接头。钎焊对母材的物理化学性能影响小,焊接应力和变形较小,可焊接性能差别较大的异种金属,能同时完成多条焊缝,接头外表美观整齐,设备简单,生产投资小。但钎焊接头的强度较低,耐热能力差。钎焊 - 焊剂即钎焊时使用的熔剂。1、钎剂的作用:(1)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,隔离空气起保护作用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,增大钎料的填充能力。2、焊剂分类:钎剂通常分为软钎剂、
30、硬钎剂和铝、镁、钛用钎剂三大类。(1)软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、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。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。常用的软钎剂有磷酸水溶液(只限于300以下使用,是钎焊含Cr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300以下钎焊表面氧化不严重的金、银、铜等金属)等。(2)硬钎剂:常用的硬钎剂
31、有硼砂、硼酸(活性温度高,均在800以上,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)、KBF4(氟硼酸钾,熔点低,去氧化能力强,是熔点低于750银基钎料的适宜钎剂)等。钎焊 - 接头质量1、钎焊街头形式钎焊接头承载能力与接合面大小有关。因此,钎焊接头一般采用搭接接头或套接接头。设计钎焊接头时,应考虑钎焊件的装配定位和钎料的安置等。装配时,装配间隙要均匀、平整和适当。间隙太小,会影响钎料的渗入与润湿,达不到全部焊合;间隙太大,则浪费钎料,且会降低钎焊接头强度。一般钎焊接头间隙取为0.050.2mm。2、接头的质量检验钎焊接头的缺陷钎接及其成因如下:1)填隙不
32、良,部分间隙未被填满产生原因:(1)接头设计不合理,装配间隙过大或过小,装配时零件歪季斜。(2)钎剂不合适,如活性差,钎剂与钎料熔化温度相差过大,绮剂填隙能力差等;或者是气体保护钎焊时气体纯度低,真空钎焊时真空度低。(3)钎料选用不当,如钎料的润湿作用差,钎料量不足。(4)钎料安置不当。(5)钎焊前准备工作不佳,如清洗不净等。套(6)钎焊温度过低或分布不均匀。2)钎缝气孔产生原因:(1)接头间隙选择不当。(2)钎焊前零件清理不净。(3)钎剂去膜作用或保护气体去氧化物作用弱。(4)钎料在钎焊时析出气体或钎料过热。3)钎缝夹渣产生原因:(1)钎剂使用量过多或过少。(2)接头间隙选择不当。(3)钎料
33、从接头两面填缝。(4)钎料与钎剂的熔化温度不匹配。(5)钎剂比重过大。(6)加热不均匀。4)钎缝开裂产生原因:(1)由于异种母材的热膨胀系数不同,冷却过程中形成的内应力过大。(2)同种材料钎焊加热不均匀,造成冷却过程中收缩不一致。(3)钎料凝固时,零件相互错动。(4)钎料结晶温度间隔过大。(5)钎缝脆性过大。5)钎料流失产生原因:(1)钎焊温度过高或保温时间过长。(2)钎料安置不当以致未起毛细作用。(3)局部间隙过大。6)母材被溶蚀产生原因:(1)钎焊温度过高,保温时间过长。(2)母材与钎料之间的作用太剧烈。(3)钎料量过大。3、钎焊接头缺陷的检验方法钎焊接头缺陷的检验方法可分为无损检验和破坏
34、性检验。1)外观检查外观检查是用肉眼或低倍放大镜检查钎焊接头的表面质量,如钎料是否填满间隙,钎缝外露的一端是否形成圆角,圆角是否均匀,表面是否光滑,是否有裂纹、气孔及其它外部缺陷。2)表面缺陷检验熟表面缺陷检验法包括荧光检验、着色检验和磁粉检验。它们用沫检查外观及检查发现不了的钎缝表面缺陷,如裂纹、气孔等。荧睡检验一般用于小型工件的检查,大工件则用着色探伤法,磁粉检淞法只用于磁性金属。3)内部缺陷检验采用一般的X射线和,射线、超声波和致密性检验。X射线和y射线是检验重要工件内部缺陷的常用方法,它可显示钎缝中的气孔、夹渣、未钎透以及钎缝和母材的开裂,超声波检验所能发现的缺陷范围与射线检验相同。豁
35、钎焊结构的致密性检验常用方法有一般的水压试验、气密试黔、“透试验、煤油渗透试验和质谱试验等方法。其中水压试验犷于高压容器,气密试验及气渗透试验用于低压容器,煤油渗透试彝用于不受压容器;质谱试验用于真空密封接头。钎焊 - 加热方式钎焊的加热方式有烙铁加热、火焰加热、电阻加热、感应加热、浸渍加热和炉中加热等。烙铁加热温度较低,一般只适于软钎焊。浸渍加热类型有盐浴加热和金属浴加热,本身即提供钎剂或钎料,加热快,接头洁净。炉中加热:气氛、炉温可控,加热均匀、焊件变形小。浸渍加热和炉中加热均可用于同时焊多件或多条钎缝,特适合于焊接形状复杂且多钎缝的零件。钎焊 - 操作安全一、浸沾钎焊操作安全与防护浸沾钎
36、焊分为盐浴钎焊和金属浴钎焊两种。它们是将钎焊件局部或整体浸入熔融的盐液或熔态钎料中进行加热和钎焊的方法。浸沽钎焊的优点是加热速度快,生产效率高,液态介质保护焊件不氧化。特别适用于大规模连续性生产。缺点是能源消耗量大,钎焊过程中从熔盐中挥发出大量有害气体,严重污染环境。因此浸沾钎焊操作的人身安全。盐浴钎焊时所用的盐类,多含有氯化物、氟化物和氰化物,它秀们在钎焊加热过程中会严重地挥发出有毒气体。另外在钎料中又含有挥发性金属,如锌、锡、铅、铰等,这些金属蒸气对人体十害,如铰蒸气甚至有剧毒。在软钎焊时,钎剂中所含的有机溶液蒸退发出来的气体对人体也十分有害口因此,属蒸气,必须采取有效通风措施进行排除。另
37、外,在浸沾钎焊过程中,特别重要的是要把浸入盐浴槽中的:焊件必须烘烤十分干燥,不得在焊件上留有水分,否则当浸入盐浴槽时,瞬间即可产生大量蒸气,使溶液飞溅,发生剧烈爆炸,造成严:重的火灾和烧伤人体,在向盐浴槽中添加钎剂时,也必须事先把钎擎剂充分烘干,不仅要求除晶水,否则也会引发爆炸。二、感应钎焊操作安全与防护感应钎焊是将钎焊件放靠感应电流加热焊件。生产实践表明,感应钎焊时电流频率使用范围较宽,一般可在10-,UVkHz间选用。目前商售高和真空管式高频电源都可用于感应钎焊。一高频感应加热电源在工作过程中高频电磁场泄漏严重,对其周围环境构成严重电磁波污染,主要表现为无线电波干扰和对人员身、体健康的危害
38、两个方面,同时污染的强度又和高频电源的功率成正圣比,所以在进行感应钎焊时,必须对高频电磁场泄漏采取严护措施,以降低对环境和人体的污染,使其达到无害的程度高频电磁场对人体的危害主要是引起中枢神经系统的机能障碍和交感神经紧张为主的植物神经失调。主要症状是头昏、头痛、全身无力、疲劳、失眠、健忘、易激动,工作效能低,还有多汗消瘦等症状发生。但是造成上述机能的障碍,不属于器质性的改变,只要脱离工作现场一段时间,人体即可恢复正生产实践经验表明,对高频加热电源最有效的防护是对其泄漏出来的电磁场进行有效地屏蔽。通常是采用整体屏蔽,即将高频设备和馈线、感应线圈等都放置在屏蔽室内,操作人员在屏蔽室外进行操作。屏蔽
39、室的墙壁一般用铝板、铜板或钢板制成,板厚一般为1.2-1.5mm。操作时对需要观察的部位可装活动门或开窗口,一般用40目(孔径0.450mm)的铜丝屏蔽活动门或窗口。对于功率较大的高频设备还可用复合屏蔽的方法增强防护效果。通常是在屏蔽室内将高频变压器和馈线等高频泄漏源先用金属板或双层金属网进行局部屏蔽,为了解决高场强的近区装置的发热问题,屏蔽罩需留有适当的缝隙,以切断感生电流,这当然对高频防护是不利的。此外,为了高频加热设备工作安全,要求安装专用地线,接地电阻要小于4n。而在设备周围,特别是工人操作位置要辅耐压35kV绝缘橡胶板。设备启动操作前,仔细检查冷却水系统,只有当水冷系统工作正常时,才
40、允许通电预热振荡管。设备检修一般不允许带电操作,如实在需要带电检修,操作者必须穿绝缘鞋,带绝缘手套,必须另有专人监护。停电检修时,必须切断总电源开关,并用放电棒将各个电容器组放电后,才允许进行检修工作。三、炉中钎焊操作安全与防护炉中钎焊包括气体保护炉中钎焊和真空炉中钎焊两种。常用的保护气体为氢、氢和氮气。氨、氮气体不嫩烧,使用时比较安全。氢为易燃易爆气体,使用时要严加注意。防止氢气爆炸的主要措施有加强通风,除氢炉操作间整体通风外,设备上方要安装局部排风设施,设备启动前必须先开通风,定期检查设备和供气管道是否漏气,若发现漏气必须修复后才能使用。氢炉启动前,应先向炉内充截气以排除炉内空气,然后通HZ排NZ,绝对禁止直接通H:排除护内空气。熄炉时也要先通N:排H:,然后才可停炉。密闭氢炉必须安装防爆装置,氢炉旁边应常备氮气瓶,当HZ气突然中断供气时应立即通氮气保护炉腔和焊件。此外,HZ炉操作间内禁止使用明火,电源开关最好用防爆开关,氢炉接地要良好等。真空炉使用安全可靠,操作时要求炉内保特清洁,真空炉停炉不工作时也要抽真空保护,不得泄漏大气。全钎焊
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