干货:铜及其合金的钎焊

干货:铜及其合金的钎焊

3. 接头结构。钎焊无需人工跟踪,钎料通过毛细作用被吸入接合区域,在直线、不规则或管状接合处同样容易操作。

4. 母材的性质。对于异种金属的连接,如果钎料在冶金学上与两种母材相容,且熔点低于要连接的任何一种金属,则钎焊不会熔化其中一种或两种金属。值得注意的是,铜合金很容易和其他金属钎焊到一起,如铸铁、工具钢和不锈钢、镍合金和钛合金。

5. 要制作的接头数量。如果要制作许多接头,手工钎焊既快又简单,使用简单的生产技术也能以低成本实现自动钎焊。

铜用钎剂:

铜用钎剂为水基,可溶解和去除金属表面的残留氧化物,保护金属在加热过程中不被氧化,并促进待连接表面的润湿。钎剂还能帮助识别温度(见图 2)。

铜和铜合金最常用的钎剂和钎料如图 3 所示,其使用指南如图 4 所示。这些信息和其他详细信息可参见《The Welding Handbook》第 8 版第 8 卷,该书由美国焊接协会出版,书名为《Welding Copper and Copper Alloys》,A1050-72/97。

图2 钎剂在不同温度下的反应,以及助焊剂在最高温度下对金属的保护作用 资料来源:CDA,《铜管手册》

图3 铜和铜合金常用的钎剂和钎料

图4 铜和铜合金钎焊使用指南

铜钎焊工艺

钎焊的基本步骤与焊接相同,唯一的区别在于钎剂、钎料和热输入。

一般来说,可以进行搭接和对接。在连接金属之前,一定要用砂布、砂垫或刷子去除所有氧化物和表面油污。这些污染物会影响钎料的正常流动,并可能降低接合强度或导致接合失败。如果彻底冲洗干净,也可以使用化学清洁剂,但要确保不要赤手或戴油性手套接触清洁表面。

清洁后立即用刷子在两个表面均匀地涂上一层薄薄的钎剂。不要用手指涂钎剂,因为如果助焊剂中的化学物质接触到眼睛、嘴巴或开放性伤口,可能会对人体造成伤害。Cu-P合金和Cu-Ag-P合金 (BCuP) 被认为是自钎剂的铜基合金。

稳固地支撑表面,确保表面之间有足够的毛细管空间,以便熔化的钎料流动。过大的连接间隙会导致在应力或振动作用下开裂。0.001 至 0.005 英寸的接缝间隙可获得最大的接缝强度和稳固性。

仅使用熔化和流动钎料所需的热量。对接缝加热过度或将火焰引向毛细管空间会烧坏助焊剂,破坏其效果,妨碍钎料正常进入钎缝。在接合处周围加热,将钎料引入毛细管空间。在处理明火、高温和易燃气体时,必须遵守 ANSI/AWS Z49.1 "焊接、切割及相关工艺安全 "中所述的安全预防措施。

让接头自然冷却。用水急冷可能会造成应力或萌生裂纹。冷却后,用湿抹布清理掉残留的钎剂,并测试所有已完成组件的连接完整性。

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