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钎焊技术

/brazing technology/
条目作者柴禄

柴禄

最后更新 2022-12-23
浏览 179
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采用比母材熔化温度低的钎料,以低于母材固相线而高于钎料液相线的温度,熔化连接界面的钎料将母材连接在一起的焊接方法。

英文名称
brazing technology
所属学科
航空宇航科学与技术

在一般焊接过程中,将钎料放置在钎焊接头处,加热至低于母材固相线但高于钎料融化温度,熔化成液态的钎料在母材接头缝隙中流布、填充、与母材产生溶解、扩散相互作用,或生成化合物等,最后冷却凝固形成钎焊接头。

钎焊具有悠久的历史,它是人类最早使用的材料连接方法之一。早在青铜器时代就已经出现了采用钎焊进行连接的物品,中国汉代班固所撰《汉书》和明代宋应星所著《天工开物》等文献中对钎焊连接、钎料及钎缝成形过程都做了描述。尽管钎焊技术出现很早,但其发展却很缓慢。在20世纪前,它仅仅是手工作坊里面的一种技艺。20世纪30年代之后,随着航空、航天、电子和核能工业的迅速发展,为满足构件轻质量、高强度、高刚度、高导电性和导热性以及某些恶劣的工况条件(如高温、高压、抗疲劳、耐腐蚀等)和低制造成本的需要,大量的新材料、新结构和新装备被设计者采用并投入生产,而钎焊技术近无余量加工、适合复杂精密零件连接和制造成本低等特点,为这些新结构、新装备的研制提供了有力的技术支撑,同时也推动了钎焊技术的发展。

钎焊方法种类很多。依据钎料液相线温度、钎焊加热热源和钎焊母材的不同,钎焊技术具有不同的分类方法,其中以热源类别对钎焊技术进行分类的方法最为普遍。根据不同的钎焊加热热源,将钎焊技术分为烙铁钎焊、火焰钎焊、电阻钎焊、感应钎焊、浸沾钎焊、盐浴钎焊、炉中钎焊、扩散钎焊、高能束流钎焊、超声波钎焊、红外线钎焊等。

根据不同的钎料液相线温度,将钎料液相线温度低于450℃的钎焊称为软钎焊,而高于450℃的钎焊称为硬钎焊。其中,钎料液相线温度高于900℃、在真空或保护气体中(不用钎剂)的钎焊称为高温钎焊。

根据不同的钎焊母材,将钎焊技术分为铝及其合金的钎焊、铜及其合金的钎焊、碳钢和铸铁的钎焊、不锈钢的钎焊、高温合金的钎焊、难熔金属(钨、钼、铌、钽)的钎焊、钛锆及其合金的钎焊、轻金属合金(铍、镁)的钎焊、硬质合金的钎焊、陶瓷及其与金属的钎焊、贵金属(金、银、铂)的钎焊等。

钎焊因其具有焊接变形小、尺寸精度高、结构适应性强的特点,广泛应用于航空、航天、电子、兵器等行业。主要产品有弹空气舵舵芯、航空涡扇发动机涡轮部件、空间发动机喷注器头部、燃烧室身部、航空控制台机匣、卫星天线波导器件等。

  • 张启运,庄鸿寿.钎焊手册.北京:机械工业出版.
  • 北京航空制造工程研究所.航空制造技术.北京:航空工业出版社,2013.

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