钎料的毛细填缝过程

1、钎焊原理钎焊原理 钎料的毛细填缝过程钎料的毛细填缝过程 2014. 07. 02钎焊接头的形成过程钎焊接头的形成过程Page 2钎料填满钎缝钎料同母材相互作用钎焊：借助液态钎料填满固态母材之间的间隙并相互扩 散形成冶金结合的一类材料连接方法。钎料向母材中扩散母材溶入钎料中实现冶金结合母材母材母材母材钎料钎料的毛细填缝过程钎料的毛细填缝过程Page 3分子压力是产生表面张力的根源： 相界面处表相分子受力不均匀，表相分子有向体相运动的趋势，因而表相对体相产生一种压力，称为分子压力。分子压力表面张力的作用效果表面张力引起的毛细吸附钎料的毛细填缝过程钎料的毛细填缝过程Page 4附加压力当相界面为曲面

2、时，会形成附加压力：平界面凸界面凹界面弯曲液面附加压力的产生附加压力定义：PA = Pr - P 式中 Pr 弯曲相界面时体相所受的压力； P 平相界面时体相所受的压力。Page 51.2 钎料的毛细填缝过程钎料的毛细填缝过程附加压力的推导： 设想在液态钎料内部形成一个球型的气泡，气泡半径为r，当温度一定时液体所受的压力为p。 当压力p发生微小变化时，气泡的表面积A和体积V均发生微小改变dA和dV，则有：pAdV = (p-p0)dV = dA对于球形气泡：V = 4r3/3 dV = 4r2drA = 4r2 dA = 8rdr代入上式得： rp2A气泡法测定附加压力示意图钎料的毛细填缝过程

3、钎料的毛细填缝过程Page 6Young-Laplace方程 描述一个曲面需要两个曲率半径。 在任意一弯曲液面取一小块曲面ABCD，其面积近似为xy，取任意两个互相垂直的正截面，它们交于法线Oz。 设曲面AB和BC弧段的曲率半径分别为R1和R2，使曲面ABCD沿法线移动微小距离dz至AB CD，其面积扩大为(x + dx)(y + dy)，所以移动后的曲面面积增量为A = (x + dx)(y + dy) xy xdy + ydx体积增量为 dV = xydz因为 pAdV = dA 所以 (xdy + ydx) = pAxydz由相似三角形的比较可知 任意弯曲液面扩大时的做功分析11Rxdz

4、Rdxx或；dzRxdx122RydzRdyy或；dzRydy2钎料的毛细填缝过程钎料的毛细填缝过程Page 7Young-Laplace方程 可得 )11(21RRpA任意弯曲液面扩大时的做功分析式中pA 弯液面所受的附加压力； 液相的表面张力； R1, R2 两垂直方向上的曲率半径。Yong-Laplace方程是讨论液态填缝时的最基本方程。 对于任意形状的弯曲液面，过曲面上一点的任意两个互相垂直的正截面的曲率半径的倒数和为常数C，C称为该点的平均曲率。CRR2111h液态钎料爬升高度分析钎料的毛细填缝过程钎料的毛细填缝过程Page 8液态钎料的最大爬升高度 设平行板间隙为，插入液态钎料后钎料爬升高度为h。假若平行板无限大，这时沿平行于平板方向上的曲率半径R1 ，即1 /R1 0，由Young-Laplace方程式得： 由于 x = R2cos根据流体静力学关系可知：pA = gy由此可得 ： 当x= /2时，为润湿角，此时：221RRRpAgxgRycos2