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有效的钎剂选择及使用方法

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:钎剂又称为钎焊溶剂或溶剂。一般钎剂应具有不小于100℃的热稳定范围。此外,钎剂在钎焊后所形成的残渣应容易排除。2)用控制气氛可以使用低活性钎剂或减少钎剂数量。2)有机软钎剂。硬钎剂 硬钎剂是指在450℃以上钎焊用的钎剂。钎焊时应避免温度超过275℃,因为高于此温度时,钎剂极易碳化,从而使钎剂丧失活性。但这类钎剂及其反应物大都具有一定的毒性,使用时应采取相应的安全措施。

有效的钎剂选择及使用方法

为了保证钎焊过程的顺利进行和获得高质量的钎焊接头,在大多数情况下都必须使用钎剂。钎剂又称为钎焊溶剂或溶剂。

1.钎剂的作用

钎剂的作用是清除熔融钎料和母材表面的氧化物,溶解那些不希望出现的残留化合物或钎焊操作中的产物,保护母材和钎料在加热过程中不再继续氧化,以及改善钎料对母材表面的润湿性。也可理解为钎剂主要用于清除和溶解那些削弱钎料流动性的产物。

2.钎剂的基本要求

1)钎剂应具有足够的溶解或破坏母材和钎料表面氧化膜的能力。

2)钎剂在钎焊温度范围内表面张力应小、黏度低、流动性好,以便于钎剂和液态钎料在母材表面的湿润和铺展;同时,钎剂及其作用产物的密度应小于液态钎料的密度,这样钎剂才能均匀地成薄层覆盖钎料和母材,有效地隔绝空气,起到保护作用。

3)钎剂的熔点应低于钎料的熔点,且两者相差不能过大,这样才能保证钎剂在钎料熔化之前有效地发挥作用,去除钎缝间隙和钎料表面的氧化膜,为钎料的润湿和铺展准备条件。

4)钎剂在加热过程中应保持其成分和作用稳定不变,不至于发生钎剂组分的分解、蒸发或碳化而丧失其应有的作用。一般钎剂应具有不小于100℃的热稳定范围。

5)钎剂及其作用产物的密度应小于液态钎料的密度,以利于液态钎料在填缝时将它们从间隙中排出,防止它们滞留在钎缝中形成夹渣。此外,钎剂在钎焊后所形成的残渣应容易排除。

6)钎剂及其残渣不应对母材和钎缝有强烈的腐蚀作用,也不应具有毒性或在使用过程中析出有害气体。

3.钎剂的分类与选用

(1)钎剂的分类 钎剂的分类与钎料的分类相适应,通常分为软钎剂、硬钎剂、铝用钎剂等。

(2)钎剂的选用

1)钎剂的有效温度范围必须涉及具体钎料的钎焊温度。

2)用控制气氛可以使用低活性钎剂或减少钎剂数量。

3)对母材和钎料的腐蚀性应降到最低。

4)延长钎剂在钎焊温度下承受的时间。

5)残渣清除的难易程度。

4.钎剂牌号的表示方法

牌号前用“QJ”表示钎剂;“QJ”后第一位数字表示钎剂的用途类型,如“1”为铜基和银基钎料用的钎剂,“2”为铝及铝合金钎料用的钎剂;“QJ”后第二、第三位数字表示同一类钎剂的不同牌号。

5.常用钎剂的种类

(1)软钎剂 软钎剂是指在450℃以下钎焊用的钎剂,可分为无机软钎剂和有机软钎剂两种。

1)无机软钎剂。无机软钎剂主要由无机盐或(和)无机酸组成,其特点是化学活性强,热稳定性好,能有效去除焊件表面的氧化物,促进液态钎料对钎焊金属的润湿,能较好地保证钎焊质量。它可用于包括不锈钢、耐热钢和镍合金在内的黑色金属有色金属的钎焊。但其残渣对钎焊接头有强烈的腐蚀作用,故又称为腐蚀性软钎剂,钎焊后的残渣必须清除干净。常用无机软钎剂的成分和用途见表8-7。(www.xing528.com)

8-7 常用无机软钎剂的成分和用途

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注:无机软钎剂消除氧化膜能力强,热稳定性好,但其残渣有强烈的腐蚀作用,焊后须清洗干净。

2)有机软钎剂。有机钎剂主要包括水溶性有机软钎剂和松香(天然树脂)类有机软钎剂两种。与无机软钎剂相比,其特点是化学活性较弱,热稳定性尚好,对焊件几乎没有腐蚀作用,故又称非腐蚀性软钎剂。在电子工业中广泛用于钎焊铜及铜合金、金、银、镉,其中活性松香钎剂还可以用于钎焊镍、钢及不锈钢等。常用有机软钎剂的成分和用途见表8-8。

8-8 常用有机软钎剂的成分和用途

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(续)

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注:有机软钎剂有较强的去氧化物能力,热稳定性尚好,其残渣腐蚀性较轻微,要求高的产品焊后须清洗残渣,一般产品不清洗。

(2)硬钎剂 硬钎剂是指在450℃以上钎焊用的钎剂。常用硬钎剂的成分和用途见表8-9。硬钎剂主要是以硼砂硼酸及它们的混合物为基体,以某些碱金属碱土金属氟化物、氟硼酸盐等为添加剂,具有合适的活性温度范围和去除氧化物能力的高熔点钎剂。它可用于钎焊碳钢、不锈钢、铸铁、高温合金、硬质合金、铜及铜合金等多种金属材料。但此类钎剂的残渣有不同程度的腐蚀性,钎焊后应消除。

8-9 常用硬钎剂的成分和用途

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注:硬钎剂中含有毒的氟化物,钎焊场地必须通风良好。

(3)铝及铝合金用软钎剂 钎焊铝及铝合金用软钎剂按其组成可分为有机钎剂和反应钎剂两类。有机钎剂主要组成为有机物三乙醇胺,为了提高活性可加入氟硼酸或氟硼酸盐。钎焊时应避免温度超过275℃,因为高于此温度时,钎剂极易碳化,从而使钎剂丧失活性。反应钎剂通常含有锌、锡等重金属氯化物,为了改善润湿性,还含有氯化铵或溴化铵等。铝及铝合金用软钎剂的组成及特性见表8-10。

8-10 铝及铝合金用软钎剂的组成及特性

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(续)

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(4)铝基钎料用钎剂 铝基钎料主要用来钎焊铝及铝合金,配合它使用的钎剂主要由金属的卤化物组成。碱金属及碱土金属氯化物的低熔共晶是这类钎剂的基本组分。为了提高钎剂的去氧化膜作用,必须加入氟化物。铝基钎料用钎剂的组成及用途见表8-11。

8-11 铝基钎料用钎剂的组成及用途

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(5)气体钎剂 气体钎剂是炉中钎焊和火焰钎焊过程中起钎剂作用的气体(如三氟化硼、三氯化磷、硼酸甲酯等)。这类钎剂的最大优点是钎焊后无钎剂残渣,接头不需要清理。但这类钎剂及其反应物大都具有一定的毒性,使用时应采取相应的安全措施。

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