03钎焊用钎料课件

钎料

brazingfillermetal

solder

钎料

brazingfillermetal

solde1什么是钎焊？钎焊的特征钎料的熔点低于母材，钎焊时母材不熔化钎料与母材的成分差别很大熔化的钎料靠润湿与毛细作用吸入和保持在母材间隙内依靠液态钎料和固体母材的相互扩散形成冶金结合什么是钎焊？钎焊的特征钎料的熔点低于母材，钎焊时母材不熔化2什么是钎料?钎料是钎焊时的填充材料,是在钎焊过程中加入的一种金属或合金，它们的钎焊温度在液相线温度以上,钎焊接头的质量主要取决于钎料。

什么是钎料?钎料是钎焊时的填充材料,是在钎焊过程中加入的一种3基本要求合适的熔点(温度控制；组织控制；缺陷)良好的润湿性与母材良好的冶金相互作用稳定性、均匀的成分(元素挥发、成分偏析)接头性能(强度、导电性、导热性、抗腐蚀性等)成本基本要求4影响钎料润湿母材的主要因素钎料和母材的成份 若钎料与母材在固态和液态下均不发生物理化学作用，则他们之间的润湿作用就很差，如铅与铁。若钎料与母材能相互溶解或形成固溶体、共晶体、金属间化合物，则认为钎料能较好地润湿母材，例如银对铜。影响钎料润湿母材的主要因素钎料和母材的成份 5无铅铅料自2006年7月迄，欧盟产品不得含有铅等6种有毒物质。汞（Hg）、镉（Cd）、六价铬（Cr）、铅（Pb）、聚溴联苯（PBB）、聚溴二苯醚（PBDE）无铅铅料自2006年7月迄，欧盟产品不得含有铅等6种有毒物质6影响钎料润湿母材的主要因素钎焊温度钎焊加热温度的升高，由于钎料表面张力下降等原因会改善钎料对母材的润湿性，但钎焊温度不能过高，否则会造成钎料流失，晶粒长大等缺陷。影响钎料润湿母材的主要因素钎焊温度7影响钎料润湿母材的主要因素母材表面氧化物如果母材金属表面存在氧化物，液态钎料往往会凝聚成球状，不与母材发生润湿，所以，钎焊前必须充分清除氧化物，才能保证良好的润湿作用。影响钎料润湿母材的主要因素母材表面氧化物8影响钎料润湿母材的主要因素母材表面粗糙度当钎料与母材之间作用较弱时，母材表面粗糙的沟槽起到了特殊的毛细作用，可以改善钎料在母材上的润湿与铺展。影响钎料润湿母材的主要因素母材表面粗糙度9钎料的熔化钎焊时，只有熔化的液体钎料很好地润湿母材表面才能填满钎缝。钎料的熔化钎焊时，只有熔化的液体钎料很好地润湿母材表面才能10软钎料-锡铅钎料软钎料-锡铅钎料11钎缝金属的成分偏析具有窄熔点范围的钎料和共晶成分的钎料，在熔化过程中的行为类似纯金属，接头间隙为0.025-0.080mm的钎焊中。窄熔点范围的钎料适合于缓慢和快速加热工艺宽熔点范围的钎料成分则采用一种避免固液相熔析的措施，即偏析。（不适合用于预置钎料场合）钎缝金属的成分偏析具有窄熔点范围的钎料和共晶成分的钎料，在熔12钎焊的温度要求钎料在流到接头间隙中之前完全熔化，然后靠毛细作用吸附分布。因此液相线是所用钎料在钎焊过程中的最低温度，并且所有的钎缝结合面必须加热到这个温度或高于这个温度。有某些钎料的合金低于实际液相线温度下，也有足够的流动性并形成良好的接头，例如：BCuPAg钎料。最好是均匀加热。钎焊的温度要求钎料在流到接头间隙中之前完全熔化，然后靠毛细作13钎焊温度的选择要连接的材料（母材）所使用的钎料采用的钎焊工艺（感应钎焊、炉中钎焊）设计接头形状（包括接头间隙）。钎焊温度的选择要连接的材料（母材）14钎焊温度钎焊温度15对钎料的基本要求

为了满足钎焊的使用要求，用于钎料的金属和合金应具备以下特点：在使用过程中能够润湿母材；从开始熔化到完全熔化的熔点范围合适并具有良好的流动性，使得它能靠毛细管吸附作用分布到所要求的已准备好的接头中；化学成分均匀稳定，尽量减少在钎焊温度下造成的成分偏析；能够形成具有合适的力学成分性能，并满足使用要求的钎焊接头；根据使用要求能够产生母材与钎料的相互作用；不能生成脆性金属间化合物和过量的烧蚀。对钎料的基本要求为了满足钎焊的使用要求，用于钎料的金属16钎焊用钎料为了满足钎焊要求，对钎料的基本要求如下：①具有适当的熔点。②具有良好的润湿性，应能在母材表面充分铺展并充分填满钎缝间隙。③能与母材发生溶解、反应扩散等相互作用，并形成牢固的冶金结合。④应具有稳定和均匀的成分，在钎焊过程中应尽量避免出现偏析现象和易挥发元素的烧损。⑤得到的钎焊接头应能满足使用要求。钎焊用钎料为了满足钎焊要求，对钎料的基本要求如下：①具有适17钎料分类以熔点区分:低于450℃易熔钎料(软钎料)高于450℃难熔钎料(硬钎料)软钎料：铋基、锡基、铅基、镉基、锌基硬钎料：铝基、银基、铜基、锰基、镍基钎料分类以熔点区分:低于450℃易熔钎料(软钎料)软钎料：18钎料分类钎料分类19钎料分类钎料按其制成形状可分为丝、棒、片、箔、粉状或特殊形状钎料(例如环形钎料或膏状钎料等)。钎料分类钎料按其制成形状可分为丝、棒、片、箔、粉状或特殊形状20钎料的型号型号有两部分组成第一部分“S”表示软钎料，“B”表示硬钎料。第二部分由主要合金组成的化学元素符号组成

钎料的型号型号有两部分组成21钎料的牌号钎料称焊料，牌号“HL×××”或料“×××”表示其后第一位数字代表不同合金类型；第二、第三位数字代表该类钎料合金的不同编号。牌号合金类型牌号合金类型HL1××(料1××）CuZn合金HL5××(料1××）Zn基、Cd基合金HL2××(料2××）CuP合金HL6××(料1××）SnPb合金HL3××(料3××）Ag基合金HL7××(料1××）Ni基合金HL4××（料4××）Al基合金钎料的牌号钎料称焊料，牌号“HL×××”或料“×××”表示牌22钎料的选择经济性能使用性能与母材的匹配与钎焊方法的匹配钎料的选择经济性能23钎料成分推荐的最高使用温度

钎料类型工作温度/℃钎料类型工作温度/℃连续工作断续工作连续工作断续工作BAlSi150200RBCuZn200315BCuP150200BCu200480BAg150200BMg120150BAu425540BNi10101100钎料成分推荐的最高使用温度钎料类型工作温度/℃钎料类型工作24Thankyou

Thankyou25第二章钎焊用钎料一、硬钎料

1、铝基钎料：主要以铝硅合金为基，还可加入铜、锌、锗等元素以满足工艺性能的要求，用来钎焊铝和铝合金。第二章钎焊用钎料一、硬钎料1、铝基钎料：主要以铝硅26第二章钎焊用钎料

铝基钎料适用于火焰钎焊、炉中钎焊、盐浴钎焊和真空钎焊等工艺方法。根据GB/T13815—92《铝基钎料》标准规定，铝基钎料的分类、型号、形状及熔化温度范围见表2.2。表2.2铝基钎料的分类、型号、形状及熔化温度第二章钎焊用钎料铝基钎料适用于火焰钎焊、炉中钎焊、盐27第二章钎焊用钎料银基钎料适用于气体火焰钎焊、电阻钎焊、炉中钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等工艺方法，用途较广泛。根据GB10046《银基钎料》标准规定，银基钎料的分类、型号及熔化温度见表2.4。第二章钎焊用钎料银基钎料适用于气体火焰钎焊、电阻钎焊28第二章钎焊用钎料铝基钎料的化学成分应符合表2.3规定。丝状、带状、条状钎料表面应光洁，不应有影响钎焊性能的油污、夹杂物、起皮、分层和裂纹等缺陷。

表2.3铝基钎料的化学成分/%第二章钎焊用钎料铝基钎料的化学成分应符合表2.3规定29第二章钎焊用钎料2、银基钎料：主要以银铜和银铜锌合金为基，还可加入镉、锡、锰、镍、锂等元素以满足不同的钎焊工艺要求，是应用最广的一种硬钎料。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、导热性和抗腐蚀性，广泛用于钎焊低碳钢、不锈钢、铜及铜合金、可伐合金、难熔金属等。

第二章钎焊用钎料2、银基钎料：主要以银铜和银铜锌合30第二章钎焊用钎料表2.4银基钎料的分类、型号及熔化温度

第二章钎焊用钎料表2.4银基钎料的分类、型号及熔化温度31第二章钎焊用钎料银基钎料的化学成分应符合表2.5的规定。钎料表面应光洁，不应有影响钎焊性能的油污、夹杂物、起皮、针孔分层和裂纹等缺陷。钎料应具有良好的钎焊工艺性能。每批钎料应在不同部位取三个代表性试样进行化学分析，在常规分析中如发现有其他杂质时须作进一步分析，杂质元素的总量不得超过0.15%。第二章钎焊用钎料银基钎料的化学成分应符合表2.5的规32第二章钎焊用钎料表2.5银基钎料的化学成分/%第二章钎焊用钎料表2.5银基钎料的化学成分/%33第二章钎焊用钎料3、铜基钎料：常用的有铜锌、铜磷和铜锗钎料，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应用。第二章钎焊用钎料3、铜基钎料：常用的有铜锌、铜磷和铜34第二章钎焊用钎料铜基钎料适用于气体火焰钎焊、电阻钎焊、炉中钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等工艺方法，用途较广泛。根据GB/T6418—93《铜基钎料》标准规定，铜基钎料分类（分为纯铜钎料、铜锌钎料和铜磷钎料）和型号见表2.6。表2.6铜基钎料的分类和型号第二章钎焊用钎料铜基钎料适用于气体火焰钎焊、电阻钎焊35第二章钎焊用钎料铜基钎料的化学成分应符合表2.6、表2.7规定。丝状、带状、条状钎料表面应光洁，不应有影响钎焊性能的油污、夹杂物、起皮、分层和裂纹等缺陷。每批钎料应在不同部位取三个代表性试样进行化学分析，在分析中如发现有其他元素时须作进一步分析，以确定杂质总量是否超过规定的要求。如分析结果不符合表2.6、表2.7规定应加倍取样复验分析。铜基钎料的熔化温度见表2.8。第二章钎焊用钎料铜基钎料的化学成分应符合表2.6、表36铜基钎料表2.6铜和铜锌钎料的化学成分注：1、表中单值数表示最大值。2、杂质总量中，BCu≤0.10%，铜锌钎料≤0.50%，杂质总量包括标有“*”元素的含量。铜基钎料表2.6铜和铜锌钎料的化学成分注：1、表中单值数37铜磷钎料的化学成分铜磷钎料的化学成分38铜基钎料表2.8铜基钎料的熔化温度铜基钎料表2.8铜基钎料的熔化温度39锰基钎料4、锰基钎料：以锰镍为基，还可加入铬、钴、铁、铜等元素，以满足不同工艺的需要。锰基钎料的延性好，对不锈钢、耐热钢具有良好的湿润能力，钎缝有较高的室温和高温强度，中等的抗氧化性和耐腐蚀性，对母材金属无明显的熔蚀作用。锰基钎料4、锰基钎料：以锰镍为基，还可加入铬、钴、铁、铜40锰基钎料锰基钎料适用于气体保护的炉中钎焊、感应钎焊和真空钎焊等工艺方法。根据GB/T13679—92《锰基钎料》标准规定，锰基钎料的分类、型号、熔化温度和钎焊温度见表2.9。表2.9锰基钎料的分类、型号及钎焊温度锰基钎料锰基钎料适用于气体保护的炉中钎焊、感应钎焊和真空41锰基钎料锰基钎料的化学成分应符合表2.10规定。带状及丝状钎料表面应光洁，不应有影响钎焊性能的油污、氧化膜、夹杂物、分层和裂纹等缺陷。每批钎料不超过200㎏应在不同部位随机抽取三个试样进行化学分析，在分析中如发现有其他杂质元素时须作进一步分析。如分析结果不符合表2.16规定应加倍取样对该项目进行复验。锰基钎料锰基钎料的化学成分应符合表2.10规定。带状及丝42锰基钎料表2.10锰基钎料的化学成分/%锰基钎料表2.10锰基钎料的化学成分/%43镍基钎料5、镍基钎料：镍基钎料内常加入铬、硅、硼、铁、磷和碳等元素。铬的主要作用是增大抗氧化、抗腐蚀能力及提高钎料的高温强度；硅可降低熔点、增加流动性；硼和磷是降低钎料熔点的主要元素，并能改善润湿能力和铺展能力；碳可以降低钎料的熔化温度；少量的铁可以提高钎料的强度。镍基钎料具有优良的抗腐蚀性和耐热性，常用于钎焊奥氏体不锈钢、双相不锈钢、马氏体不锈钢、镍基合金和钴基合金等。

镍基钎料5、镍基钎料：镍基钎料内常加入铬、硅、硼、铁、磷44镍基钎料镍基钎料适用于炉中钎焊、感应钎焊和电阻钎焊等工艺方法。根据GB10859—89《镍基钎料》标准规定，镍基钎料的分类、型号和钎焊参考温度见表2.11。表2.11镍基钎料的分类、型号和钎焊参考温度镍基钎料镍基钎料适用于炉中钎焊、感应钎焊和电阻钎焊等工艺45镍基钎料镍基钎料的化学成分应符合表2.12规定。钎料可以棒状、箔带状、粉状等形式供货，棒状钎料应表面光洁，没有影响钎焊性能的夹杂物及氧化皮等缺陷。粉状钎料外观应呈金属光泽，不得有其他夹杂物和油污。钎料应具有良好的钎焊工艺性能，在合适的钎焊工艺条件下，钎缝表面不应在未熔化的残留物。镍基钎料镍基钎料的化学成分应符合表2.12规定。钎料可以46镍基钎料表2.12镍基钎料的化学成分镍基钎料表2.12镍基钎料的化学成分47第二章钎焊用钎料6、金基钎料：金基钎料内常加入铜、镍等元素。金基硬钎料与母材金属的作用程度小，常用于薄件的钎焊。7、钯基钎料：钯基钎料内常加入银、铜、锰、镍等元素。钯基钎料具有润湿能力强、蒸气压低、延性好、强度高、对母材金属溶蚀倾向小等特点，适用于不锈钢、镍基合金等材料的钎焊，主要用于航空和宇航、电子工业等部门。

第二章钎焊用钎料6、金基钎料：金基钎料内常加入铜、镍48第二章钎焊用钎料应用最广泛的是锡铅钎料。当锡铅合金WSn为61.9％时，即形成熔点为183℃的共晶，其强度和硬度最高。第二章钎焊用钎料应用最广泛的是锡铅钎料。当锡铅合49第二章钎焊用钎料2.2.3钎料型号与牌号（1）钎料的型号

根据GB/T6208—95《钎焊型号表示方法》标准规定，钎料型号由两部分组成，钎料型号两部分之间用短划“-”分开。钎料型号中第一部分用一个大定英文字母表示钎料的类型：首字母“S”表示软钎料，“B”表示硬钎焊。钎料型号中的第二部分由主要合金组分的化学元素符号组成。在这部分中第一个化学元素符号表示钎料的基体组分；其他化学元素符号按其质量分数（%）顺序排列，当几种元素具有相同的质量分数时，按其原子序数顺序排列。

第二章钎焊用钎料2.2.3钎料型号与牌号（1）钎料的50第二章钎焊用钎料

软钎料每个元素符号后都要标出其公称质量分数；硬钎料仅第一个化学元素符号后标出公称质量分数。公称质量分数取整数误差±1%，若其元素公称质量分数仅规定最低值时应将其取整数。公称质量小于1%的元素在型号中不必标出，但如某元素是钎料的关键组分一定要标出时，软钎料型号中可仅标出其化学元素符号，硬钎料型号中将其化学元素符号用括号括起来。第二章钎焊用钎料软钎料每个元素符号后都要标出其公51第二章钎焊用钎料每个钎料型号中最多只能标出6个化学元素符号。将符号“E”标注在型号第二部分之后用以表示是电子行业用软钎料。对于真空级钎料，用字母“V”表示，以短划“-”与前面的合金组分分开。既可用作钎料又可用作气焊焊丝的铜锌合金，用字母“R”表示，前面同样加一短划“-”。第二章钎焊用钎料每个钎料型号中最多只能标出6个化学元52第二章钎焊用钎料在GB/T6208—95颁布前，我国另有一套钎焊牌号表示方法，长期使用已成习惯，上述国标颁行后仍常见到。钎料俗称焊料，以牌号“HL×××”或“料×××”表示，其后第一位数字代表不同合金类型；第二、第三位数字代表该类钎料合金的不同编号。（2）钎料的牌号第二章钎焊用钎料在GB/T6208—95颁布前，我53第二章钎焊用钎料表2.13焊料牌号条一位数字的含义第二章钎焊用钎料表2.13焊料牌号条一位数字的含义54第二章钎焊用钎料2.3钎料的影响因素2.3.1钎焊母材对选择钎料的影响

钎料有时必须与钎焊的母材相互作用，有冶金兼容性，可生成满足特殊应用要求的钎焊接头。这种要求不包括诸如在不该发生的地方生成脆性金属间化合物的冶金反应。可以考虑使用镀层来增加润湿性或防止生成脆性金属间化合物的冶金反应。也应考虑母材的热处理要求。

第二章钎焊用钎料2.3钎料的影响因素2.3.1钎55第二章钎焊用钎料表2.14钎料和母材的关系①Al为铝基钎料。②Cu为纯铜钎料。③Cu-Zn为铜锌钎料。第二章钎焊用钎料表2.14钎料和母材的关系①Al为56第二章钎焊用钎料2.3.2加热方式对选择钎料的影响一般来讲，具有窄熔点范围的钎料其固-液相间温度不超过10℃，能使用任何加热方式。窄熔点范围的钎料能够以任何方式使用并能预置在接头面上。倾向于偏析的钎料应该采用迅速将接头加热到钎焊温度的方法，炉中钎焊或大质量的组件由于加热速度缓慢会使钎料偏析。如果在工件达到钎焊温度之后将钎料填加的哦接头中，这些钎料仍能使用在缓慢加热的场合，例如焊丝在工件温度到达钎焊温度时送进接缝中的场合。第二章钎焊用钎料2.3.2加热方式对选择钎料的影响57第二章钎焊用钎料2.3.3工件使用要求对选择钎料的影响钎焊接头要能满足使用要求。所服务的工作条件包括：①工作温度；②组件预期的寿命；③热循环；④应力条件；⑤腐蚀条件⑥辐射稳定性

常见的指标是耐腐蚀性或抗氧化性和在工作温度下合适的强度等。在实际运行条件下用试验验证所选择钎焊接头的性能。有些钎焊接头被用在低温下，从得到的技术数据显示，钎焊接头的拉应力、剪应力、冲击韧性，在低温工作时没有不利的影响。第二章钎焊用钎料2.3.3工件使用要求对选择钎料的影58第二章钎焊用钎料

钎焊接头有时也被使用在高温环境下。表2.15列出了一些不同钎焊钎料成分推荐的高使用温度。在高温下钎焊接头的强度受到接头间隙、钎料和母材扩散的量、处在钎焊温度下的时间等因素的影响。这些不同的特性需要在工作温度下进行实验，以确定其适应性。表2.15列出了一些不同钎焊钎料成分推荐的高使用温度第二章钎焊用钎料钎焊接头有时也被使用在高温环境下59第二章钎焊用钎料2.3.4钎焊温度对钎料的影响在指定的钎焊温度下，应以选择具有最低钎焊温度的钎料为最好。较低的钎焊温度具有以下优势：①对母材有最小的热影响，降低被退火、烧损、晶粒长大和变形的机会；②钎焊过程所发生的钎料与母材之间的相互反应最小；③增加了工件的使用寿命；④过程中需要的能源更加经济⑤加热时间更短。第二章钎焊用钎料2.3.4钎焊温度对钎料的影响在指定60第二章钎焊用钎料选择高熔点钎料的理由是：①由于含贵重金属少，高熔点钎料比低熔点钎料价格低；②钎焊温度有时选择在与金属热处理温度相同的点上，例如，应力释放点和退火点；③高的熔化温度增强了母材与材料之间的相互作用，增加了在熔化的温度和钎焊接头的物理特性；④较高的钎焊温度允许在钎焊之后进行较低温度的热处理工艺，以提高母材的力学性能或进行顺序钎焊；⑤在还原气氛或真空条件下，使用较高的钎焊温度将更加有效地去除氧化皮；⑥工作环境需要难高温或更加耐氧化的钎料。第二章钎焊用钎料选择高熔点钎料的理由是：①由于含贵重金61第二章钎焊用钎料2.3.5接头设计对选择钎料的影响钎焊接头的设计对钎焊材料的选择也有影响，例如部件的体积、接头长度和接头间隙，将影响被选择钎料的流动或黏度。接头间隙将决定需要共晶材料还是非共晶材料。0.025～0.080mm的接头间隙需要具有高流动性的共晶或有窄熔点范围的合金。更大的接头间隙需要更加黏滞性的钎料，需要增加钎焊温度以增加黏滞性钎料的流动性。当使用共晶钎料时，钎焊接头只需要加热到液相线温度以上10℃即可保证其流动性。而使用宽熔点范围的钎料时，钎焊接头要加热到液相线高66℃以上的温度才能保证满意的流动性。其他因素流动性也有影响，部件的体积以及均匀加热的能力也将影响钎料的流动性。加热缓慢或不均匀的厚大部件、不能快速加热的松配合的接头等，应该使用共晶型的钎料，母材能够溶解到钎料中，改变了钎料的流动特点。这在需要钎料流动很长距离的长焊缝时，应该是所要考虑的问题。第二章钎焊用钎料2.3.5接头设计对选择钎料的影响62第二章钎焊用钎料2.3.6钎料形状对选择钎料的影响特定应用时所需要的钎料的外形，对钎料的选择有一定影响。有些钎料仅适合使用在有限的几种形状时，有些可以使用在任何方式。在接头加热之前加钎料必须采用预置钎料的方式，钎料根据接头形状可以加工成不同的形状。在加热之后加钎料时，钎料的形状大多只采用丝状或条形。

为了将钎料用于特定的用途，采用了许多特殊的钎料形状和样式来合理预置钎料。环状、垫片状、经过加工的丝状、隔片状、颗粒或膏状是最普通的钎料形状。应保证在每个组件正确的位置处有合适的、均匀的钎料。

预置钎料可以使用在手工钎焊中，但更多的使用在机械钎焊中。在连接面积大的场合，钎焊用钎料箔被放置在搭接表面之间。在这种细槽沟中，封闭的环对于长的连接套管接头接缝或对于盐槽浸渍焊是需要的，因为在那些场合，要避免在工件温度达到钎焊温度之前熔化焊环。第二章钎焊用钎料2.3.6钎料形状对选择钎料的影响63第二章钎焊用钎料2.3.7接头外观要求对选择钎料的影响

许多场合下，如以不锈钢为母材的场合，选择钎料的基本要求是满足接头的美观要求。其他像食品加工设备、珠宝工业中钎料与母材的颜色匹配也极其重要。有些应用，需要接头的外表面保持光滑。主要原因是避免昂贵的化学或打磨处理来清理接头表面过多的钎料。这样做的原因是许多消费产品要求光滑的轮廓，尤其在钎焊后产品要求喷漆和电镀的场合。选择一种不能形成大钎角的钎料可以实现这个要求。2.3.8施工安全对选择钎料的影响在钎料、钎剂和钎焊所用的气体中存在易燃、易爆或刺激的成分。一般来讲在将钎料熔化的过程中产生的烟尘和气体是主要来源，必须进行适当的通风。有些Bag类钎料包括镉元素，在钎焊过程中产生氧化镉是有毒的，它的烟尘必须避免。作为一个替代方法，尽可能的不要选用含镉元素放入合金。

第二章钎焊用钎料2.3.7接头外观要求对选择钎料的影64钎料

brazingfillermetal

solder

钎料

brazingfillermetal

solde65什么是钎焊？钎焊的特征钎料的熔点低于母材，钎焊时母材不熔化钎料与母材的成分差别很大熔化的钎料靠润湿与毛细作用吸入和保持在母材间隙内依靠液态钎料和固体母材的相互扩散形成冶金结合什么是钎焊？钎焊的特征钎料的熔点低于母材，钎焊时母材不熔化66什么是钎料?钎料是钎焊时的填充材料,是在钎焊过程中加入的一种金属或合金，它们的钎焊温度在液相线温度以上,钎焊接头的质量主要取决于钎料。

什么是钎料?钎料是钎焊时的填充材料,是在钎焊过程中加入的一种67基本要求合适的熔点(温度控制；组织控制；缺陷)良好的润湿性与母材良好的冶金相互作用稳定性、均匀的成分(元素挥发、成分偏析)接头性能(强度、导电性、导热性、抗腐蚀性等)成本基本要求68影响钎料润湿母材的主要因素钎料和母材的成份 若钎料与母材在固态和液态下均不发生物理化学作用，则他们之间的润湿作用就很差，如铅与铁。若钎料与母材能相互溶解或形成固溶体、共晶体、金属间化合物，则认为钎料能较好地润湿母材，例如银对铜。影响钎料润湿母材的主要因素钎料和母材的成份 69无铅铅料自2006年7月迄，欧盟产品不得含有铅等6种有毒物质。汞（Hg）、镉（Cd）、六价铬（Cr）、铅（Pb）、聚溴联苯（PBB）、聚溴二苯醚（PBDE）无铅铅料自2006年7月迄，欧盟产品不得含有铅等6种有毒物质70影响钎料润湿母材的主要因素钎焊温度钎焊加热温度的升高，由于钎料表面张力下降等原因会改善钎料对母材的润湿性，但钎焊温度不能过高，否则会造成钎料流失，晶粒长大等缺陷。影响钎料润湿母材的主要因素钎焊温度71影响钎料润湿母材的主要因素母材表面氧化物如果母材金属表面存在氧化物，液态钎料往往会凝聚成球状，不与母材发生润湿，所以，钎焊前必须充分清除氧化物，才能保证良好的润湿作用。影响钎料润湿母材的主要因素母材表面氧化物72影响钎料润湿母材的主要因素母材表面粗糙度当钎料与母材之间作用较弱时，母材表面粗糙的沟槽起到了特殊的毛细作用，可以改善钎料在母材上的润湿与铺展。影响钎料润湿母材的主要因素母材表面粗糙度73钎料的熔化钎焊时，只有熔化的液体钎料很好地润湿母材表面才能填满钎缝。钎料的熔化钎焊时，只有熔化的液体钎料很好地润湿母材表面才能74软钎料-锡铅钎料软钎料-锡铅钎料75钎缝金属的成分偏析具有窄熔点范围的钎料和共晶成分的钎料，在熔化过程中的行为类似纯金属，接头间隙为0.025-0.080mm的钎焊中。窄熔点范围的钎料适合于缓慢和快速加热工艺宽熔点范围的钎料成分则采用一种避免固液相熔析的措施，即偏析。（不适合用于预置钎料场合）钎缝金属的成分偏析具有窄熔点范围的钎料和共晶成分的钎料，在熔76钎焊的温度要求钎料在流到接头间隙中之前完全熔化，然后靠毛细作用吸附分布。因此液相线是所用钎料在钎焊过程中的最低温度，并且所有的钎缝结合面必须加热到这个温度或高于这个温度。有某些钎料的合金低于实际液相线温度下，也有足够的流动性并形成良好的接头，例如：BCuPAg钎料。最好是均匀加热。钎焊的温度要求钎料在流到接头间隙中之前完全熔化，然后靠毛细作77钎焊温度的选择要连接的材料（母材）所使用的钎料采用的钎焊工艺（感应钎焊、炉中钎焊）设计接头形状（包括接头间隙）。钎焊温度的选择要连接的材料（母材）78钎焊温度钎焊温度79对钎料的基本要求

为了满足钎焊的使用要求，用于钎料的金属和合金应具备以下特点：在使用过程中能够润湿母材；从开始熔化到完全熔化的熔点范围合适并具有良好的流动性，使得它能靠毛细管吸附作用分布到所要求的已准备好的接头中；化学成分均匀稳定，尽量减少在钎焊温度下造成的成分偏析；能够形成具有合适的力学成分性能，并满足使用要求的钎焊接头；根据使用要求能够产生母材与钎料的相互作用；不能生成脆性金属间化合物和过量的烧蚀。对钎料的基本要求为了满足钎焊的使用要求，用于钎料的金属80钎焊用钎料为了满足钎焊要求，对钎料的基本要求如下：①具有适当的熔点。②具有良好的润湿性，应能在母材表面充分铺展并充分填满钎缝间隙。③能与母材发生溶解、反应扩散等相互作用，并形成牢固的冶金结合。④应具有稳定和均匀的成分，在钎焊过程中应尽量避免出现偏析现象和易挥发元素的烧损。⑤得到的钎焊接头应能满足使用要求。钎焊用钎料为了满足钎焊要求，对钎料的基本要求如下：①具有适81钎料分类以熔点区分:低于450℃易熔钎料(软钎料)高于450℃难熔钎料(硬钎料)软钎料：铋基、锡基、铅基、镉基、锌基硬钎料：铝基、银基、铜基、锰基、镍基钎料分类以熔点区分:低于450℃易熔钎料(软钎料)软钎料：82钎料分类钎料分类83钎料分类钎料按其制成形状可分为丝、棒、片、箔、粉状或特殊形状钎料(例如环形钎料或膏状钎料等)。钎料分类钎料按其制成形状可分为丝、棒、片、箔、粉状或特殊形状84钎料的型号型号有两部分组成第一部分“S”表示软钎料，“B”表示硬钎料。第二部分由主要合金组成的化学元素符号组成

钎料的型号型号有两部分组成85钎料的牌号钎料称焊料，牌号“HL×××”或料“×××”表示其后第一位数字代表不同合金类型；第二、第三位数字代表该类钎料合金的不同编号。牌号合金类型牌号合金类型HL1××(料1××）CuZn合金HL5××(料1××）Zn基、Cd基合金HL2××(料2××）CuP合金HL6××(料1××）SnPb合金HL3××(料3××）Ag基合金HL7××(料1××）Ni基合金HL4××（料4××）Al基合金钎料的牌号钎料称焊料，牌号“HL×××”或料“×××”表示牌86钎料的选择经济性能使用性能与母材的匹配与钎焊方法的匹配钎料的选择经济性能87钎料成分推荐的最高使用温度

钎料类型工作温度/℃钎料类型工作温度/℃连续工作断续工作连续工作断续工作BAlSi150200RBCuZn200315BCuP150200BCu200480BAg150200BMg120150BAu425540BNi10101100钎料成分推荐的最高使用温度钎料类型工作温度/℃钎料类型工作88Thankyou

Thankyou89第二章钎焊用钎料一、硬钎料

1、铝基钎料：主要以铝硅合金为基，还可加入铜、锌、锗等元素以满足工艺性能的要求，用来钎焊铝和铝合金。第二章钎焊用钎料一、硬钎料1、铝基钎料：主要以铝硅90第二章钎焊用钎料

铝基钎料适用于火焰钎焊、炉中钎焊、盐浴钎焊和真空钎焊等工艺方法。根据GB/T13815—92《铝基钎料》标准规定，铝基钎料的分类、型号、形状及熔化温度范围见表2.2。表2.2铝基钎料的分类、型号、形状及熔化温度第二章钎焊用钎料铝基钎料适用于火焰钎焊、炉中钎焊、盐91第二章钎焊用钎料银基钎料适用于气体火焰钎焊、电阻钎焊、炉中钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等工艺方法，用途较广泛。根据GB10046《银基钎料》标准规定，银基钎料的分类、型号及熔化温度见表2.4。第二章钎焊用钎料银基钎料适用于气体火焰钎焊、电阻钎焊92第二章钎焊用钎料铝基钎料的化学成分应符合表2.3规定。丝状、带状、条状钎料表面应光洁，不应有影响钎焊性能的油污、夹杂物、起皮、分层和裂纹等缺陷。

表2.3铝基钎料的化学成分/%第二章钎焊用钎料铝基钎料的化学成分应符合表2.3规定93第二章钎焊用钎料2、银基钎料：主要以银铜和银铜锌合金为基，还可加入镉、锡、锰、镍、锂等元素以满足不同的钎焊工艺要求，是应用最广的一种硬钎料。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、导热性和抗腐蚀性，广泛用于钎焊低碳钢、不锈钢、铜及铜合金、可伐合金、难熔金属等。

第二章钎焊用钎料2、银基钎料：主要以银铜和银铜锌合94第二章钎焊用钎料表2.4银基钎料的分类、型号及熔化温度

第二章钎焊用钎料表2.4银基钎料的分类、型号及熔化温度95第二章钎焊用钎料银基钎料的化学成分应符合表2.5的规定。钎料表面应光洁，不应有影响钎焊性能的油污、夹杂物、起皮、针孔分层和裂纹等缺陷。钎料应具有良好的钎焊工艺性能。每批钎料应在不同部位取三个代表性试样进行化学分析，在常规分析中如发现有其他杂质时须作进一步分析，杂质元素的总量不得超过0.15%。第二章钎焊用钎料银基钎料的化学成分应符合表2.5的规96第二章钎焊用钎料表2.5银基钎料的化学成分/%第二章钎焊用钎料表2.5银基钎料的化学成分/%97第二章钎焊用钎料3、铜基钎料：常用的有铜锌、铜磷和铜锗钎料，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应用。第二章钎焊用钎料3、铜基钎料：常用的有铜锌、铜磷和铜98第二章钎焊用钎料铜基钎料适用于气体火焰钎焊、电阻钎焊、炉中钎焊、感应钎焊和浸沾钎焊等工艺方法，用途较广泛。根据GB/T6418—93《铜基钎料》标准规定，铜基钎料分类（分为纯铜钎料、铜锌钎料和铜磷钎料）和型号见表2.6。表2.6铜基钎料的分类和型号第二章钎焊用钎料铜基钎料适用于气体火焰钎焊、电阻钎焊99第二章钎焊用钎料铜基钎料的化学成分应符合表2.6、表2.7规定。丝状、带状、条状钎料表面应光洁，不应有影响钎焊性能的油污、夹杂物、起皮、分层和裂纹等缺陷。每批钎料应在不同部位取三个代表性试样进行化学分析，在分析中如发现有其他元素时须作进一步分析，以确定杂质总量是否超过规定的要求。如分析结果不符合表2.6、表2.7规定应加倍取样复验分析。铜基钎料的熔化温度见表2.8。第二章钎焊用钎料铜基钎料的化学成分应符合表2.6、表100铜基钎料表2.6铜和铜锌钎料的化学成分注：1、表中单值数表示最大值。2、杂质总量中，BCu≤0.10%，铜锌钎料≤0.50%，杂质总量包括标有“*”元素的含量。铜基钎料表2.6铜和铜锌钎料的化学成分注：1、表中单值数101铜磷钎料的化学成分铜磷钎料的化学成分102铜基钎料表2.8铜基钎料的熔化温度铜基钎料表2.8铜基钎料的熔化温度103锰基钎料4、锰基钎料：以锰镍为基，还可加入铬、钴、铁、铜等元素，以满足不同工艺的需要。锰基钎料的延性好，对不锈钢、耐热钢具有良好的湿润能力，钎缝有较高的室温和高温强度，中等的抗氧化性和耐腐蚀性，对母材金属无明显的熔蚀作用。锰基钎料4、锰基钎料：以锰镍为基，还可加入铬、钴、铁、铜104锰基钎料锰基钎料适用于气体保护的炉中钎焊、感应钎焊和真空钎焊等工艺方法。根据GB/T13679—92《锰基钎料》标准规定，锰基钎料的分类、型号、熔化温度和钎焊温度见表2.9。表2.9锰基钎料的分类、型号及钎焊温度锰基钎料锰基钎料适用于气体保护的炉中钎焊、感应钎焊和真空105锰基钎料锰基钎料的化学成分应符合表2.10规定。带状及丝状钎料表面应光洁，不应有影响钎焊性能的油污、氧化膜、夹杂物、分层和裂纹等缺陷。每批钎料不超过200㎏应在不同部位随机抽取三个试样进行化学分析，在分析中如发现有其他杂质元素时须作进一步分析。如分析结果不符合表2.16规定应加倍取样对该项目进行复验。锰基钎料锰基钎料的化学成分应符合表2.10规定。带状及丝106锰基钎料表2.10锰基钎料的化学成分/%锰基钎料表2.10锰基钎料的化学成分/%107镍基钎料5、镍基钎料：镍基钎料内常加入铬、硅、硼、铁、磷和碳等元素。铬的主要作用是增大抗氧化、抗腐蚀能力及提高钎料的高温强度；硅可降低熔点、增加流动性；硼和磷是降低钎料熔点的主要元素，并能改善润湿能力和铺展能力；碳可以降低钎料的熔化温度；少量的铁可以提高钎料的强度。镍基钎料具有优良的抗腐蚀性和耐热性，常用于钎焊奥氏体不锈钢、双相不锈钢、马氏体不锈钢、镍基合金和钴基合金等。

镍基钎料5、镍基钎料：镍基钎料内常加入铬、硅、硼、铁、磷108镍基钎料镍基钎料适用于炉中钎焊、感应钎焊和电阻钎焊等工艺方法。根据GB10859—89《镍基钎料》标准规定，镍基钎料的分类、型号和钎焊参考温度见表2.11。表2.11镍基钎料的分类、型号和钎焊参考温度镍基钎料镍基钎料适用于炉中钎焊、感应钎焊和电阻钎焊等工艺109镍基钎料镍基钎料的化学成分应符合表2.12规定。钎料可以棒状、箔带状、粉状等形式供货，棒状钎料应表面光洁，没有影响钎焊性能的夹杂物及氧化皮等缺陷。粉状钎料外观应呈金属光泽，不得有其他夹杂物和油污。钎料应具有良好的钎焊工艺性能，在合适的钎焊工艺条件下，钎缝表面不应在未熔化的残留物。镍基钎料镍基钎料的化学成分应符合表2.12规定。钎料可以110镍基钎料表2.12镍基钎料的化学成分镍基钎料表2.12镍基钎料的化学成分111第二章钎焊用钎料6、金基钎料：金基钎料内常加入铜、镍等元素。金基硬钎料与母材金属的作用程度小，常用于薄件的钎焊。7、钯基钎料：钯基钎料内常加入银、铜、锰、镍等元素。钯基钎料具有润湿能力强、蒸气压低、延性好、强度高、对母材金属溶蚀倾向小等特点，适用于不锈钢、镍基合金等材料的钎焊，主要用于航空和宇航、电子工业等部门。

第二章钎焊用钎料6、金基钎料：金基钎料内常加入铜、镍112第二章钎焊用钎料应用最广泛的是锡铅钎料。当锡铅合金WSn为61.9％时，即形成熔点为183℃的共晶，其强度和硬度最高。第二章钎焊用钎料应用最广泛的是锡铅钎料。当锡铅合113第二章钎焊用钎料2.2.3钎料型号与牌号（1）钎料的型号

根据GB/T6208—95《钎焊型号表示方法》标准规定，钎料型号由两部分组成，钎料型号两部分之间用短划“-”分开。钎料型号中第一部分用一个大定英文字母表示钎料的类型：首字母“S”表示软钎料，“B”表示硬钎焊。钎料型号中的第二部分由主要合金组分的化学元素符号组成。在这部分中第一个化学元素符号表示钎料的基体组分；其他化学元素符号按其质量分数（%）顺序排列，当几种元素具有相同的质量分数时，按其原子序数顺序排列。

第二章钎焊用钎料2.2.3钎料型号与牌号（1）钎料的114第二章钎焊用钎料

软钎料每个元素符号后都要标出其公称质量分数；硬钎料仅第一个化学元素符号后标出公称质量分数。公称质量分数取整数误差±1%，若其元素公称质量分数仅规定最低值时应将其取整数。公称质量小于1%的元素在型号中不必标出，但如某元素是钎料的关键组分一定要标出时，软钎料型号中可仅标出其化学元素符号，硬钎料型号中将其化学元素符号用括号括起来。第二章钎焊用钎料软钎料每个元素符号后都要标出其公115第二章钎焊用钎料每个钎料型号中最多只能标出6个化学元素符号。将符号“E”标注在型号第二部分之后用以表示是电子行业用软钎料。对于真空级钎料，用字母“V”表示，以短划“-”与前面的合金组分分开。既可用作钎料又可用作气焊焊丝的铜锌合金，用字母“R”表示，前面同样加一短划“-”。第二章钎焊用钎料每个钎料型号中最多只能标出6个化学元116第二章钎焊用钎料在GB/T6208—95颁布前，我国另有一套钎焊牌号表示方法，长期使用已成习惯，上述国标颁行后仍常见到。钎料俗称焊料，以牌号“HL×××”或“料×××”表示，其后第一位数字代表不同合金类型；第二、第三位数字代表该类钎料合金的不同编号。（2）钎料的牌号第二章钎焊用钎料在GB/T6208—95颁布前，我117第二章钎焊用钎料表2.13焊料牌号条一位数字的含义第二章钎焊用钎料表2.13焊料牌号条一位数字的含义118第二章钎焊用钎料2.3钎料的影响因素2.3.1钎焊母材对选择钎料的影响

钎料有时必须与钎焊的母材相互作用，有冶金兼容性，可生成满足特殊应用要求的钎焊接头。这种要求不包括诸如在不该发生的地方生成脆性金属间化合物的冶金反应。可以考虑使用镀层来增加润湿性或防止生成脆性金属间化合物的冶金反应。也应考虑母材的热处理要求。

第二章钎焊用钎料2.3钎料的影响因素2.3.1钎119第二章钎焊用钎料表2.14钎料和母材的关系①Al为铝基钎料。②Cu为纯铜钎料。③Cu-Zn为铜锌钎料。第二章钎焊用钎料表2.14钎料和母材的关系①Al为120第二章钎焊用钎料2.3.2加热方式对选择钎料的影响一般来讲，具有窄熔点范围的钎料其固-液相间温度不超过10℃，能使用任何加热方式。窄熔点范围的钎料能够以任何方式使用并能预置在接头面上。倾向于偏析的钎料应该采用迅速将接头加热到钎焊温度的方法，炉中钎焊或大质量的组件由于加热速度缓慢会使钎料偏析。如果在工件达到钎焊温度之后将钎料填加的哦接头中，这些钎料仍能使用在缓慢加热的场合，例如焊丝在工件温度到达钎焊温度时送进接缝中的场合。第二章钎焊用钎料2.3.2加热方式对选择钎料的影响121第二章钎焊用钎料2.3.3工件使用要求对选择钎料的影响钎焊接头要能满足使用要求。所服务的工作条件包括：①工作温度；②组件预期的寿命；③热循环；④应力条件；⑤腐蚀条件⑥辐射稳定性

常见的指标是耐腐蚀性或抗氧化性和在工作温度下合适的强度等。在实际运行条件下用试验验证所选择钎焊接头的性能。有些钎焊接头被用在低温下，从得到的技术数据显示，钎焊接头的拉应力、剪应力、冲击韧性，在低温工作时没有不利的影响。第二章钎焊用钎料2.3.3工件使用要求对选择钎料的影122第二章钎焊用钎料

钎焊接头有时也被使用在高温环境下。表2.15