钎焊的现状与发展前景.pdf

钎焊技术的应用现状与发展前景 [摘要]  本文综述了钎焊技术的概况、国内外钎焊技术的发展研究现状、钎 焊技术的应用、钎焊技术的发展趋势方面的情况, 希望对钎焊技术的研究现状及 应用有一个比较全面的了解。 [关键词]  钎焊, 现状,应用, 发展 前言 钎焊是三大焊接方法( 熔焊、压焊、钎焊)的一种。钎焊是采用比焊件金属 熔点低的金 属钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料,低于焊件熔化温度,利用液态 钎料润湿焊件金属, 填充接头间隙并与母材金属相互扩散实现连接焊件的一种 方法。 钎焊与熔焊相比,有下列优点: a)钎焊时焊件不熔化,在大多数情况下,钎焊温度比焊件金属熔点低得多,因此, 钎焊后工件组织和机械性能变化小,应力及变形小。 b)可以钎焊任意组合的金属材料，可以钎焊金属与非金属。 c)可以一次完成多个零件的钎焊或套叠式、多层式结构焊件的钎焊。 d)可以钎焊极 极薄的零件，也可以钎焊厚薄及粗 差别很大的零件。 e)可以将某些材料的钎焊接头拆开，重复进行钎焊。 钎焊的不足之处是: a)钎焊接头的强度较熔焊低，因此常用搭接接头形式来提高承载能力。 b)钎焊工件连接表面的清理工作和工件装配质量要求很高。 1 钎焊技术的概况 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称为钎焊。 钎焊的种类：根据焊接温度的不同，钎焊可以分为2 大类。焊接加热温度低于 450℃称为软钎焊，高于 450℃称为硬钎焊。 钎焊的方法：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线、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。还有烙铁钎焊，波峰钎焊，火焰钎焊，浸 沾钎焊，感应钎焊，炉中钎焊，真空钎焊等。 2 钎焊技术的应用 2.1 铝钎焊技术在 电子产品中的应用 铝钎焊作为铝合金连接的重要方法具有钎焊件变形小、尺寸精度高等优点 近年来在我国得到广泛的应用 由于铝合金密度小、耐腐蚀、导热和导电性好 且具有一定的比强度, 铝合 金材料应用范围不断扩大电子设备中散热器、冷板和平板缝隙天线基本上采用 铝合金钎焊结构。 空气炉中钎焊散热器和冷板工件钎焊质量良好工艺过程稳 定设备投资少综合成本小采用该工艺已生产散热器、冷板等工件 300 多套, 氮气保护炉钎焊质量更好。 2.2 钎焊技术在金刚石工具中的应用 上世纪 80 年代末人们开始探索钎焊技术用于金刚石工具制作。采用在金刚 石表面镀覆某些过渡族元素（如 Ti、Cr、W 等），并与其发生化学反应在表面形成 碳化物。通过这层碳化物的作用金刚石、结合剂、基体三者就能通过钎焊实现牢 固的化学冶金结合从而实现真正的金刚石表面金属化这就是金刚石钎焊的原 理。从已发表的专利和文章中可以看出该技术可使金刚石最大出刃值达到粒径 的 2/3 工具寿命提高 3 倍以上。目前, 用钎焊法制作金刚石或立方氮化硼工 具已开始成为热点技术但仅局限于单层工具对于多层实现“孕镶” 尚未见有成 果发表。钎焊技术在金刚石工具制造过程中有着很好的发展前景应尽快使这 技术实现产业化。 2.3 钎焊技术在稳态热交换器上的应用 据报道一种曾用于汽车和卡车散热器制造的叫 CuproBraze 的铜钎焊工艺 现可用于稳态热交换器的制造。这种技术能让热交换器通过加热炉一次完成钎焊。 黄铜管和紫铜叶片可制成寿命很长、传热特性极好的坚固装置。该工艺可用于比 卷边接缝管更为复杂的钎焊快速闭合管等新管的制作。该钎焊技术由抗退火黄铜 管和紫铜叶片合金以及填充材料组成。抗退火合金能经受 600℃的钎焊高温其 强度损失不大。钎焊填充金属属于 CuSnNiP 系列可制成薄片、软膏或淤浆等状。 2.4 钎焊技术在自行车行业中的应用 车架感应钎焊技术欧美国家和日本等国在车架焊接上大多采用机械钎焊包 括感应钎焊、钨极惰性气体保护焊以及氩弧焊等焊接技术。被人们称之为欧洲 自行车王国的荷兰有些自行车生产厂商则选用了车架感应钎焊技术。荷兰有名 的自行