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[木工刀具制造] 钎焊的基本认知

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    2019-9-6 07:22
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2019-3-26 07:56:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    三明治钎焊是预先将钎料放置在两个母材之间。然后加热整个部件,待温度达到钎料的固相线以上时,钎料开始熔化并润湿母材,随着温度的提高,特别是超过钎料的液相线,钎料完全熔化并铺展在母材表面,在此过程中钎料和母材的扩散行为一直在进行。这种钎焊方式常见于工具行业、电气和电器行业。钎料对母材的润湿性能以润视角来衡量,润视角对最终整个钎焊部件的质量好坏以及工艺参数的设计有着直接的影响。在之前的《影响硬质合金锯片钎焊的因素》一文中详细介绍了不同的钎料在硬质合金表面的润湿状况。而实际的工业生产中,采用钎焊工艺连接的有超过50%的是异种材料部件(硬质合金/钢、铜/钢、铜/铝以及陶瓷/不锈钢等),这就会造成钎料在母材润湿的状态不一样,产生不同的润湿角。际的应用中,将钎料对母材的润湿角分为两种:α≤30°和30°<α<90°,示意图如图2。前者可以看作钎料对母材的完全润湿,后者是部分润湿。
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    1、同种材料,钎料对母材的润湿角为α≤30°,示意图如图3。
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    2、同种材料,钎料对母材的润湿角为30°<α<90°,示意图如图4。
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    3、异种材料,钎料对母材的润视角分别为A材料:30°<α<90°和B材料:α≤30°,示意图如图5。
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    钎焊条件为非真空且添加钎剂,按照上面的示意图,钎缝的不良状况比较容易出现在钎料润湿角的交界处,润湿角越大的钎料,其钎焊后产生的不良概率会越高。异种材料钎焊连接时,其不良现象会出现在润湿角大的这一侧。毛细作用钎焊是另外一种常用的钎焊方式,特别是在制冷行业,当母材的形状为圆管,接头的连接为套接时,基本采用的都是毛细作用钎焊。钎焊方式是钎料熔化后,钎缝处的毛细作用将钎料填充入钎缝,示意图如图6。
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    毛细作用力的强弱与钎缝的大小成反比,两者的基本关系图如图7:
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    实际的生产中,由于各种原因,两个母材之间的装配间隙不会是单一的数值,需要填充钎料的钎缝的大小可能会是从0.05到0.2mm不均匀。a) 钎缝均匀的同种材料和钎缝均匀的异种材料,A材料:α≤30°和B材料:30°<α<90°示意图如图8。
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    b) 钎缝不均匀的同种材料和钎缝不均匀的异种材料,A材料:α≤30°和B材料:30°<α<90°示意图如图9。
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    采用这种钎焊工艺,钎料的爬升(渗透)距离主要由钎缝的大小决定。当上图b的情况出现时,钎料爬升(渗透)距离会小于钎缝大小一致的情况(上图a),并且在润湿角大的材料会爬升(渗透)的距离会小于润湿角小的材料那一侧。同理,出现不良现象的也会出现在润湿角大的材料一侧。Ps.图中的曲线代表钎料润湿母材的示意图。


                   
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