钎焊--演绎不一样的精彩

newmaker    来源：MM现代制造

欢迎访问e展厅 展厅 9 焊接设备/切割机展厅 交流电焊机, 直流电焊机, 气体保护焊机, 埋弧焊机, 高频焊接机, ... 在采暖、空调、电子和冷冻设备的生产中，钎焊是一种主要的连接工艺，具有经济、强度高和密封性好等一系列优点。 Lucas-Milhaupt公司提供包括预成型环在内的各种不同形式及种类的钎焊材料，可同时为用户提供不同的解决方案。 多年来，钎焊一直都是制造采暖、空调和冷冻设备时用来连接金属的主要方法。钎焊可用于制作管道接头，将U形管连接到回转弯头上，将铜管连接到铜制或钢制集管箱和翅片上，将管束连接到外壳上等。 这种工艺可实现相同或不同材料间、薄厚不同的材料间以及熔点相差很大的金属间的连接。 钎焊工艺经济、操作简单，可生产出强度高、无泄漏的接头，因而被广泛应用。无泄漏的要求在采暖、空调和冷冻行业尤其重要，因为采暖、空调和冷冻设备都使用液体或气体作为加热或冷却的介质，任何金属-金属的接头之间发生泄漏都会导致介质的逸散，使设备不能正常发挥作用。 经济、强度高和密封性好这三大优点是钎焊工艺固有的优点。下面，让我们研究一下这个工艺的性质。 钎焊工艺的性质 钎焊工艺主要包括把母材加热至钎焊温度，同时向连接区域进给填料金属，熔化的金属填料会在毛细作用下被吸入并填充连接区域。冷却后的钎焊连接，是在填料金属与两个基体金属之间形成的高强度冶金连接。正确的钎焊形成的连接，其强度一般会比母材强度更高。 通常情况下，是毛细作用而非操作人员的技巧使填料金属流入并填满接缝的。为确保接头质量，必须遵循以下6个基本步骤： 1. 良好的配合及正确的间隙 钎焊的两个金属零件之间的最佳间隙一般为0.025～0.075mm，最大不超过0.230mm。如果间隙小于0.025mm，熔化填料金属没有足够空间流入接缝。如果间隙大于0.203mm，毛细作用效率会变差，可能使填料金属无法充满接缝。 在制造采暖、空调和冷冻设备时，一般都能够获得正确的间隙。接头结构大多采用铜对铜的“杯”形设计，将一根铜管插入到另外一根端部被胀开或扩口的铜管里。为确保简便的滑入配合，往往需要去除毛刺。 2. 清洗金属 由于构成钎焊基础的毛细作用无法在肮脏表面上正常发挥作用，因此如果金属表面被污染，钎焊填料金属一般无法连接。 制作管状接头时，一般使用来自工厂的崭新的管子和零件，不需要对之进行清洗。但如果这些零件变脏或有油污，或连接的是从弯管工序返回、已经被油污染的弯头，为确保钎焊接头的密封性，必须对之进行清洗。 3. 在零件上涂敷钎剂 钎剂是一种化合物，在加热过程中可保护金属表面不被氧化，并帮助填料金属流动以完成钎焊连接。尽管钎剂通常情况下是很重要的，但在采暖、空调和冷冻组件的生产中却往往只扮演次要角色，因为接头多是铜对铜连接。当进行铜对铜的连接时，使用Sil-Fos 或Fos Flo等含磷的钎料可以省略涂敷钎剂的环节， 因为磷能够起到钎剂的作用。尽管铜对铜接头可能并不需要额外钎剂来帮助实现毛细作用，但是额外钎剂还是有助于减少氧化皮，从而使接头外观更美观。所以，根据组件情况，可推荐使用Lucas-Milhaupt的Therma Flux钎剂。 Therma Flux钎剂是一种液态钎剂，被添加在火焰中发挥作用。这一额外保护可使组件在加热过程中免于氧化，并使零件保持更加清洁的状态。 4. 钎焊时的零件装配 采暖、空调和冷冻设备的钎焊接头基本上均为管状和滑入配合组件，本质上，在钎焊过程中，它们都可自行对准和支撑。 需要注意的是，钎焊之前，要确保一根管子完全插入另外一根管子内，如果使用了预成型环，还需确保其定位正确，从而使填料金属熔化时，能够完全地流入接缝。 5. 钎焊组件 不管使用何种加热设备（手动或自动），两种母材均需均匀快速地进行加热。只有这样，填料金属才可匀速地流动并润湿两个金属表面，完全充满整个接头。将热源在管子和管配件间来回移动，使多数热量施加于比较厚重（加热较为缓慢）的管子配件上，为避免其断面过热，切勿将火焰直接对准接头区域。 加热组件至钎焊温度，根据被加热金属是否呈现暗红色，就可知道是否达到了钎焊温度。这时，将火焰向后拉一点，在铜管接头和配件处，将填充金属牢固地顶住铜管（含磷填充金属一般流动缓慢）。如果接头加热正确，填充金属将流入并完全充满接头，它总是流向温度较高的区域。在接头钎焊完毕之后，让火焰再在接头底部走一遍。 6. 清洗钎焊接头 一般而言，采暖、空调和冷冻设备并不需要进行钎焊后的清洗。 6个基本步骤不仅适用于每次生产几个接头，而且也适用于成百上千地大批量生产完全相同的钎焊接头，采暖、空调和冷冻设备所用的接头就是典型范例。 钎焊预成型件 在进行大批量钎焊时，可选择适当生产工艺，充分利用钎焊工艺的灵活性，如将钎焊预成型件与半自动或全自动加热装置配套使用。 钎焊预成型件由制作成许多形式和形状的钎焊填料金属组成。采暖、空调和冷冻设备普遍使用的形式是预成型环（如图1）。 采用预成型环进行钎焊时，预成型环被手工或自动地预先放置在接头区域。当组件被加热到钎焊温度时，预成型环熔化，流动到接头区域，完成金属对金属的连接。 钎焊环将精确的、经过测量的填料金属提供给接头，每个接头都可获得足够的填充金属，确保接头强度和致密性。使用确保接头品质所需要的最低限度的填料金属，在长期生产运行过程中，可节约大量材料。 Lucas-Milhaupt 公司为世界各地的公司提供各种尺寸的空调预成型环（如表1）。如果知道回转弯管外径尺寸，不管U形管内表面是否平滑或带螺纹，都可以很容易地匹配适当尺寸的环。 为了保证以最低成本获得最高质量的钎焊接头，只能使用最高质量的预成型环。Lucas-Milhaupt公司生产的预成型环平直度在0.203mm以内，内径保持在±0.075mm以内，钎焊丝直径保持在0.025mm之内。这些严格的公差保证合金材料会正确熔化和流动，提供完成钎焊接头所需精确数量的填充材料。 1. 自动化钎焊系统 使用预成型钎焊环的一个优点是能使钎焊工艺实现自动化。Lucas-Milhaup公司已经设计和制造了称之为COBRA的半自动化在线钎焊系统。这台设备是为钎焊热交换器盘管回转弯头而设计的，其焊接速率每小时超过4万个接头。虽然有着无数种可供选择的方案，但是标准系统是长4.6m、高3.6m和宽1.2m的系统。热交换器盘管配备有多达4排回转弯头，可在标准横火焰加热系统上进行钎焊，亦可使用任选下火焰燃烧系统对多达8排盘管回转弯头进行焊接。 2. 推荐使用的填充金属 供采暖、空调和冷冻行业使用的标准含磷填料金属有多种。因此，需根据用途、加热方法和强度要求的不同，提供最为合适的填料金属。依据其含磷量性质提供的各种合金在铜材焊接方面都是自熔性填充材料。 经常采用的填料金属是Fos Flo 6，含磷量比较低，因此流动平稳缓慢，与含磷量较高的填料合金相比，这种材料生产出来的接头强度更高，韧性更好，用于连接螺纹管或内槽管。用于采暖、空调和冷冻行业最为普遍的填料金属是下列几种： （1）Fos Flo 6 与FF7一样，这种合金材料也是一种廉价的、平缓自由流动的填料金属。由于磷含量较低以及能够连接较大间隙，它有许多优点，尤其是接头韧性更好。这种合金材料应用广泛，尤其是焊接热交换器盘管回转弯头。 （2）Sil-Fos 5 这种含银填料金属属于快速流动合金材料，在低温下就会熔化，焊接出来的接头韧性非常好，强度非常高。但由于含银，所以比Fos Flo系列合金要昂贵许多。 （3）Sil-Fos 2 这种含银填料金属具有高的磷含量，因此流动性极其高。与Fos Flo合金相比，它生产出来的接头强度更高，但是价格也比较高，并且由于含磷量高，所以只推荐用于紧密配合接头。这种接头在运行时，要求振动要低。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (3/10/2010)