釬焊安全操作

定義：采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、但低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙，并與母材相互擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。釬焊安全操作第一節(jié)釬焊原理及特點(diǎn)第二節(jié)釬焊方法及工藝第三節(jié)火焰釬焊第四節(jié)火焰釬焊安全操作第一節(jié)釬焊原理及特點(diǎn)

釬焊是利用液態(tài)釬料在母材表面潤(rùn)濕、鋪展與母材相互溶解和擴(kuò)散以及在母材間隙中潤(rùn)濕、毛細(xì)流動(dòng)、填縫與母材相互溶解和擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)零件間的連接的。一、釬焊原理要點(diǎn)：不同于熔化焊接，僅是釬料熔化，母材不熔化潤(rùn)濕作用：潤(rùn)濕——液態(tài)物體與固態(tài)物體接觸后相互沾附的現(xiàn)象。可分為浸漬潤(rùn)濕、附著潤(rùn)濕和鋪展?jié)櫇瘛?/p>

1、液態(tài)金屬的填隙原理---潤(rùn)濕作用潤(rùn)濕與不潤(rùn)濕的分界線(xiàn)：θ=90°。<90°潤(rùn)濕，>90°不潤(rùn)濕

毛細(xì)作用：毛細(xì)——當(dāng)含有細(xì)微縫隙的物體與液體接觸時(shí)，在浸潤(rùn)情況下液體沿縫隙上升或滲入，在浸潤(rùn)情況下液體沿縫下降的現(xiàn)象。影響釬料流動(dòng)：1、有毛細(xì)管驅(qū)動(dòng)力2、熔化金屬的密度和黏度3、接頭的幾何形狀。2、液態(tài)金屬的填隙原理---毛細(xì)作用

釬焊時(shí)，熔化的釬料在毛細(xì)填縫過(guò)程中往往還會(huì)與母材發(fā)生相互物理化學(xué)作用。這些作用可以歸結(jié)為兩個(gè)方面：

⑴母材向釬料的溶解

⑵釬料組分向母材的擴(kuò)散3、釬料與母材的相互作1、按溫度分：

軟釬焊（soldering）——釬料液相線(xiàn)溫度低于450℃；

硬釬焊（brazing）——釬料液相線(xiàn)溫度高于450℃。

某些國(guó)家將釬焊溫度超過(guò)900℃而又不使用釬劑的釬焊方法（如真空釬焊、氣體保護(hù)釬焊）稱(chēng)作高溫釬焊。

3、按熱源分：

釬焊方法通常是以所應(yīng)用的熱源來(lái)命名的。按熱源分類(lèi)的釬焊方法見(jiàn)：GB/T5185-1985。

2、按反應(yīng)特點(diǎn)分：

毛細(xì)釬焊大間隙釬焊反應(yīng)釬焊

二、釬焊方法的分類(lèi)釬焊加熱溫度較低，對(duì)母材組織和性能的影響較小；釬焊接頭平整光滑，外形美觀；焊件的變形可減小到最低程度，容易保證焊件的尺寸精度；生產(chǎn)率高；可以實(shí)現(xiàn)異種金屬或合金、金屬與非金屬的連接。三、釬焊的特點(diǎn)

釬焊接頭強(qiáng)度比較低、耐熱能力比較差，由于母材與釬料成分相差較大而引起的電化學(xué)腐蝕致使耐蝕力較差及對(duì)裝配要求比較高等。但是，釬焊也有它本身的缺點(diǎn)：１、烙鐵釬焊(ironsoldering)

特點(diǎn)：溫度低應(yīng)用范圍：

1、適用于釬焊溫度低于300℃的軟釬焊（用錫鉛或鉛基釬料）

2、釬焊薄件、小件需釬劑第二節(jié)釬焊方法及工藝一、釬焊方法特點(diǎn)：簡(jiǎn)單靈活、應(yīng)用廣泛應(yīng)用范圍：一般應(yīng)用中性焰或輕微炭化焰/通用氣焊炬或?qū)Ｓ免F焊炬（軟釬焊也可用噴燈）先加熱工件：

1、適用于釬焊某些受焊件形狀、尺寸及設(shè)備等限制而不能用其它方法釬焊的焊件

2、可采用火焰自動(dòng)釬焊

3、可焊接鋼、不銹鋼、硬質(zhì)合金、鑄鐵、銅、銀、鋁等及其合金

4、常用釬料有銅鋅、銅磷、銀基、鋁基及鋅鋁釬料２、火焰釬焊(torchbrazing;torchsoldering)3、浸漬釬焊（鹽浴及金屬浴，適合于大批量生產(chǎn)）4、波峰釬焊（金屬浴釬焊的一種變種，主要用于釬焊印刷電路板）

單面波峰釬焊5、電阻釬焊（加熱極快，生產(chǎn)率高）6、感應(yīng)釬焊（加熱迅速，氧化少，主要釬焊比較小的工件）7、爐中釬焊（整體加熱，變形小，適合于批量生產(chǎn)）真空釬焊系統(tǒng)鋁釬焊爐8、其它釬焊形式：（氣相釬焊、接觸反應(yīng)釬焊、超聲波釬焊、擴(kuò)散釬焊、光學(xué)釬焊電弧釬焊等。）光學(xué)釬焊1、釬焊接頭的形式搭接強(qiáng)度最高，斜接其次，最差是對(duì)接。◆b.搭邊長(zhǎng)度經(jīng)驗(yàn)式：L=（2~3）mm，薄件時(shí)為裝配方便，取L=（4~5）mm搭接長(zhǎng)度太短，不能滿(mǎn)足強(qiáng)度要求；若太長(zhǎng)，不但耗費(fèi)材料，增加構(gòu)件質(zhì)量，還會(huì)產(chǎn)生低應(yīng)力破壞。◆a.接頭形式：搭接、對(duì)接、斜接及T形接頭四種形式。四、釬焊工藝22—內(nèi)孔徑相同23—外徑相同24—外徑允許有差別25—不能有差別的外徑◆C.管件釬焊的接頭形式

第三節(jié)火焰釬焊·可以加工任何數(shù)量的接頭.·手工火焰釬焊設(shè)備輕便，便于現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)用；·手工火焰釬焊的氧燃?xì)饧訜嵩O(shè)備投資較少；·也可以用于其他目的（如焊接和切割）；·燃燒的氣體火焰根據(jù)應(yīng)用要求，能被調(diào)節(jié)成碳化焰、還原焰、中性焰或者氧化焰，調(diào)節(jié)方便；·燃燒氣體的種類(lèi)很多，來(lái)源方便可靠，根據(jù)熱量選擇便宜成本、；·接頭位置不固定，隨身攜帶；·變截面或不同的材料可以通過(guò)控制一把或多把焊炬的移動(dòng)，選擇加熱部位、合適的熱量來(lái)釬焊

1、優(yōu)點(diǎn)一、火焰釬焊的特點(diǎn)·釬焊后接頭表面的釬劑殘?jiān)蜔峁福弧な止せ鹧驸F焊的質(zhì)量受操作工技能的影響；·采用釬劑釬焊的接頭相比控制氣氛沒(méi)有使用釬劑加工的更容易發(fā)生接頭氣孔；·在超重的部件上即使采用局部加熱，仍需要過(guò)多的加熱時(shí)間·手工火焰釬焊勞動(dòng)強(qiáng)度大；·厚重件上采用火焰釬焊加熱時(shí)，釬焊區(qū)域的溫度很難超過(guò)1000℃；·火焰釬焊含鎘釬料，如果釬焊溫度超過(guò)鎘的蒸發(fā)溫度，將危害人體健康；·由于使用釬劑，導(dǎo)致釬焊件上殘留釬劑，這會(huì)引起潛在的腐蝕。2、缺點(diǎn)◆儲(chǔ)存氣體的設(shè)備·單獨(dú)供氣的鋼瓶；·帶歧管的瓶組；·管道輸送◆氣體壓力調(diào)節(jié)器降低從氣源來(lái)的壓力，滿(mǎn)足燃?xì)馊紵囊螅划?dāng)氣源壓力有變化時(shí)，維持出口壓力不變。◆焊炬及噴嘴·焊炬：由槍體、混合室和噴嘴組成，槍體當(dāng)作手柄并有閥門(mén)控制氧氣和燃?xì)鈴臉岓w中流出。混合室提供適合燃燒的燃?xì)夂脱鯕獾幕旌稀；旌掀鬟€起到散熱器的作用，有助于防止回火火焰進(jìn)入焊炬。◆夾具及其他輔助裝置·夾具：不能干涉焊炬火焰的正常移動(dòng)和接合面的均勻加熱。

◆

回火防止裝置：一個(gè)閥門(mén)，防止由于設(shè)備、操作人員誤操作等原因使焊炬火焰進(jìn)入到焊炬或軟管中形成回火。有機(jī)械式和水壓式。裝在軟管和焊炬之間或軟管和調(diào)壓器之間。◆其他輔助裝置·軟管：顏色代碼，以防止接錯(cuò)氧氣和燃?xì)狻Ｋ械娜細(xì)猓ㄒ胰玻┸浌芏纪砍杉t色并被連接到左絲接口上，氧氣或空氣軟管是綠色或黑色并接到右絲接口上。另外左絲螺母上開(kāi)了一圈溝槽以作為標(biāo)識(shí)。◆其他輔助工裝：噴嘴清理器、節(jié)氣裝置、點(diǎn)火器、護(hù)目鏡、手套和工作服等。二、火焰釬焊設(shè)備還原焰：

還原焰又稱(chēng)碳化焰，是乙炔量最多、氧氣量少的火焰，因?yàn)橐胰矝](méi)有達(dá)到完全燃燒，因此在釬焊嘴處呈現(xiàn)出兩層白焰芯（焰芯呈藍(lán)白色，內(nèi)焰呈淡白色），外焰帶橘紅色。火焰和焰芯比中性焰長(zhǎng)（火焰由三部分組成（焰芯、內(nèi)焰、外焰，焰心在內(nèi)部，是有乙炔和氧氣混合）三、燃?xì)馊紵奶匦浴ぶ行匝妫寒?dāng)氧氣達(dá)到被完全燃燒的比例時(shí)，從明亮的焰心伸出羽毛狀的特色消失。當(dāng)在還原焰的碳損壞了母材或要求最大的火焰溫度時(shí)，在釬焊中使用這種火焰。·氧化焰當(dāng)氧氣與燃?xì)獾谋壤^(guò)了完全燃燒的需求量時(shí)，火焰變得具有氧化性，產(chǎn)生嘶嘶聲。火焰的焰心將出現(xiàn)收縮，除了釬焊有氧純銅外，在釬焊中不推薦氧化焰。一、焊前準(zhǔn)備1、清潔釬件和去除污物第四節(jié)火焰釬焊安全操作1.1清潔釬件和去除污物毛細(xì)作用只有在金屬表面相當(dāng)清潔時(shí)才可很好作用。因此，去除所有污物（油、油脂、垃圾、鐵銹和氧化物）非常必要，清潔釬件的方法如下：（a）在清除污垢、鐵銹、氧化物之前清除臟物、油和油脂，為達(dá)此目的，將釬件浸入化學(xué)清洗溶液中。要清除污垢、鐵銹、氧化物或油漆，用砂紙徹底清理表面。磨松污物后，以抹布或海綿清除殘余物或渣粒。（b)釬件清洗完畢之后，釬焊前應(yīng)使之完全干燥。干燥后，應(yīng)盡可能快地施焊以免再度污染。

1.2保證良好的裝配和正確的間隙

為了得到毛細(xì)作用、便于裝配、保接頭的強(qiáng)度、便于填加合金、防止浪費(fèi)，就必須保證正確間隙以得到質(zhì)量高的釬焊接頭,一般間隙為0.03~0.08mm，如圖1圖1加熱對(duì)間隙的影響（鐵管，銅接頭）

二、焊接前操作1、打開(kāi)乙炔瓶壓力調(diào)整為0.05Mpa,打開(kāi)氧氣瓶壓力調(diào)整為0.05Mpa.2、確保保護(hù)氮?dú)獾恼９?yīng)。3、用濕布或濕海面包裹需保護(hù)的區(qū)域。4、打開(kāi)乙炔閥；5、點(diǎn)燃火焰；6、打開(kāi)氧氣調(diào)節(jié)閥直至得到中性或還原焰；7、調(diào)節(jié)氧氣和乙炔得到正確的火焰，過(guò)少的氧氣會(huì)導(dǎo)致燃燒不足，產(chǎn)生煙塵，過(guò)多的氧氣會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱或過(guò)度氧化。

三、釬焊過(guò)程

1、在鐵接頭中釬焊黃銅或鐵接管時(shí)，先用外焰離外件12～25毫米處加熱外件,如圖22、釬炬火焰可以同時(shí)包容內(nèi)件和外件，以盡可能均勻的速度加熱兩件至釬焊溫度。前后和左右擺動(dòng)釬炬，保持兩件于釬焊溫度和均勻的加熱。這樣可以防止熱斑的出現(xiàn)及接頭過(guò)熱或加熱不足如圖3（圖2）加熱接頭

（圖3）加熱運(yùn)動(dòng)方向四、釬焊溫度當(dāng)紫銅變得暗紅時(shí)，表明已達(dá)到釬焊溫度；如變得鮮紅，則金屬已過(guò)熱。

b.當(dāng)黃銅變得深紅時(shí)，表明已達(dá)到釬焊溫度；當(dāng)黃銅變亮紅時(shí)，已過(guò)熱，即將熔化。在此溫度釬焊，將有很高的漏率。c.當(dāng)鐵變暗紅時(shí)，表明已達(dá)到釬焊溫度。

圖4五、施加釬料1.必須保持釬料清潔，臟或受腐蝕的釬料會(huì)在接頭區(qū)域產(chǎn)生夾雜。2.熔化釬料會(huì)向高溫區(qū)域流動(dòng)，注意在緊挨接頭處添加釬料如圖5

。3.達(dá)到釬焊溫度才可加釬料，如添加釬料時(shí)，釬料只是附于釬件表面而不熔化，表明尚未達(dá)到釬焊溫度，需繼續(xù)加熱。4.添加適量的釬料以得到良好的接頭，釬料應(yīng)凝于釬件的間隙間。如果釬焊后釬料堆于接頭外，既浪費(fèi)材料、影響成形，還會(huì)削弱接頭的強(qiáng)度。5.釬焊時(shí)，應(yīng)加熱接頭區(qū)域而不可加熱釬料，當(dāng)釬料開(kāi)始流動(dòng)后，持續(xù)添加直至接頭充滿(mǎn)。一旦釬料開(kāi)始流動(dòng)，沿接頭前后移動(dòng)釬炬，使內(nèi)件和外件均勻加熱。這樣可確保良好的毛細(xì)作用,如圖6。應(yīng)遵循正確的方法和步驟施焊，否則難以得到理想的毛細(xì)作用。6.對(duì)整個(gè)接頭區(qū)域加熱，一旦釬料被管件的熱量熔化，釬料會(huì)被毛細(xì)作用引入接頭。

（圖6）火炬移動(dòng)及釬料移動(dòng)

（圖5）填加釬料

六、清潔組件和冷卻

1、釬焊完成后，將釬件置于凈水中淬水，使釬件的溫度降低，以免釬件在高溫狀態(tài)下被氧化；對(duì)接組中無(wú)法分離淬水的釬件，釬焊后用濕布或濕海綿包附釬焊接頭降溫。2、小心清理黃銅分配管、閥和其它部件，清理之前，應(yīng)讓黃銅件冷卻。釬焊后馬上冷卻會(huì)在黃銅件表面產(chǎn)生裂紋。3、徹底清理接頭，保證無(wú)釬劑和殘垢。

缺陷產(chǎn)生原因防止方法夾氣夾渣夾氣-夾渣①在平行間隙中，由于液體釬劑、釬料的填縫速度不均勻、填縫前沿不規(guī)則引起“小包圍”所造成；釬劑未去膜或未安全去膜外發(fā)生“小包圍”而形成夾渣或夾氣-夾渣；②釬料沿焊件搭接處外圍流動(dòng)較快而造成“大包圍”所造成；③加熱不均勻；④間隙尺寸不正確①選擇合適的間隙，避免過(guò)大或過(guò)小；對(duì)管接頭等密封性高的接頭可采用不等間隙，并注意釬焊保溫時(shí)間以利于排氣、排渣②釬料從一端加入③注意釬劑和釬料的熔點(diǎn)匹配④釬劑用量要適中氣孔①釬焊溫度太高或保溫時(shí)間太長(zhǎng)②釬劑反應(yīng)生成的氣體和釬料中溶解的氣體③釬焊金屬析出的氣體①降低釬焊溫度，縮短保溫時(shí)間②釬料除氣，選擇合適的釬劑和釬料③要求氣密性的采用不含氣體及夾雜物的材質(zhì)④仔細(xì)清除焊件表面的氧化膜七、常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策部分間隙未填滿(mǎn)①釬劑選用不當(dāng)引起去膜不完善，釬劑活性差，熔點(diǎn)不合適；②釬料用量不夠；③接頭間隙太大或太小；④毛刺向上卷起，妨礙釬料填縫①選用合適的釬劑；②保證足夠的釬料用量；③選定和保持準(zhǔn)確的間隙；④仔細(xì)清除毛刺釬縫一端未填滿(mǎn)和形成圓角①釬劑活性差或填縫能力差；②釬料用量不足或填縫能力差；③加熱不均勻①選用合適的釬劑和釬料；②增加釬料用量；③控制加熱方法和加熱均勻釬料流失①釬焊溫度過(guò)高②釬焊時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；③釬料與母材發(fā)生化學(xué)反應(yīng)①降低釬焊溫度，縮短保溫時(shí)間；②選擇合適的釬劑和釬料缺陷部位產(chǎn)生原因防止方法釬縫中裂紋①釬焊后冷卻太快；②釬料和釬焊金屬線(xiàn)膨脹系數(shù)相差太大；③接頭設(shè)計(jì)不合理；④形成脆性擴(kuò)散區(qū)①減慢冷卻速度；②選擇線(xiàn)膨脹系數(shù)與釬焊金屬接近的釬料；③異種金屬材料釬焊時(shí)，線(xiàn)膨脹系數(shù)大的材料應(yīng)包圍線(xiàn)膨脹系數(shù)小的材料；④降低釬焊溫度，縮短保溫時(shí)間釬焊金屬中裂紋（自裂）①黃銅釬料中的鋅向基體金屬中劇烈擴(kuò)散所造成的；②釬焊前釬焊工件中存在較大的應(yīng)力，包括焊件表面受到錘擊或有劃痕或存在冷作硬化；③焊件剛性固定或加熱不均勻①降低釬焊溫度，減少保溫時(shí)間；②焊前充分退火或減慢升溫速度；③避免釬焊面被錘擊、劃痕或冷作硬化★一般安全要求：a.乙炔使用時(shí)，最高工作壓力禁止超過(guò)147kPa表壓；b.焊接后氣瓶減壓器卸壓的順序是：先關(guān)閉氣瓶的瓶閥，然后放出減壓器內(nèi)的全部余氣，最后