空調(diào)機生產(chǎn)中銅管的釬焊問題

1、會計學1空調(diào)機生產(chǎn)中銅管的釬焊問題空調(diào)機生產(chǎn)中銅管的釬焊問題一金屬焊接的分類一金屬焊接的分類 金屬焊接可分為：金屬焊接可分為： 1熔焊熔焊 2釬焊釬焊 3壓焊壓焊 1熔焊熔焊 1）氣焊，氣焊又可分為自動氣焊和手工氣焊；）氣焊，氣焊又可分為自動氣焊和手工氣焊； 2）電弧焊，可分為埋弧自動電弧焊和手工電?。唬╇娀『?，可分為埋弧自動電弧焊和手工電弧； 3）氣體保護電弧焊；）氣體保護電弧焊； 4）電渣焊；）電渣焊； 5）等離子電弧焊；）等離子電弧焊； 6）電子束焊；）電子束焊； 7）激光焊）激光焊。 2釬焊釬焊 1）烙鐵釬焊；）烙鐵釬焊； 2）火焰釬焊；）火焰釬焊； 3）電阻釬焊；）電阻釬焊； 4）感

2、應釬焊；）感應釬焊； 5）浸漬釬焊，可分為鹽浴浸漬釬焊和熔化）浸漬釬焊，可分為鹽浴浸漬釬焊和熔化 的釬料中浸漬釬焊；的釬料中浸漬釬焊； 6）爐中釬焊，可分空氣爐中釬焊、真空爐中釬焊、還原氣氛爐中釬焊和惰性）爐中釬焊，可分空氣爐中釬焊、真空爐中釬焊、還原氣氛爐中釬焊和惰性 氣氛爐中釬焊；氣氛爐中釬焊； 7）反應釬焊。）反應釬焊。11）鍛焊；）鍛焊；2）摩擦焊；）摩擦焊；3）接觸焊，可分為點焊、縫焊（又稱滾焊）和對焊；）接觸焊，可分為點焊、縫焊（又稱滾焊）和對焊；4）氣壓焊；）氣壓焊；5）冷壓焊（不加熱的）；）冷壓焊（不加熱的）；6）超聲波焊；）超聲波焊；7）爆炸焊（不加熱的）；）爆炸焊（不加熱的

3、）； 3壓焊壓焊 二熔焊、壓焊、釬焊的定義二熔焊、壓焊、釬焊的定義 1熔焊：是在焊接過程中，將焊件接頭加熱至熔焊：是在焊接過程中，將焊件接頭加熱至 熔化狀態(tài)，不加壓完成焊接的熔化狀態(tài)，不加壓完成焊接的 方法。方法。2壓焊：是在焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱）以完成的壓焊：是在焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱）以完成的 焊接方法。焊接方法。3釬焊：是采用比母材熔點低的金屬材料做釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬焊：是采用比母材熔點低的金屬材料做釬料，將焊件和釬料加熱到高于 釬料熔點，低于母材釬料熔點，低于母材 熔點的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接熔點的溫度，利用液態(tài)釬料

4、潤濕母材，填充接 頭間隙并與母材相互頭間隙并與母材相互 擴散實現(xiàn)聯(lián)接焊件的方法。擴散實現(xiàn)聯(lián)接焊件的方法。 2三釬焊的基本原理三釬焊的基本原理 為了得到一個良好的釬焊接頭，必須能使液態(tài)釬料充分流入并致密的填滿釬縫的間隙為了得到一個良好的釬焊接頭，必須能使液態(tài)釬料充分流入并致密的填滿釬縫的間隙，而且又能和被釬焊的金屬相互作用達到金屬結(jié)合?？梢娾F焊包含兩個過程：一是液體釬料填，而且又能和被釬焊的金屬相互作用達到金屬結(jié)合?？梢娾F焊包含兩個過程：一是液體釬料填滿釬縫的過程；二是釬料和母材相互作用的過程。滿釬縫的過程；二是釬料和母材相互作用的過程。 1釬料的潤濕與鋪展釬料的潤濕與鋪展 釬焊時，熔化的釬料必

5、須很好的潤濕被釬焊的金屬表釬焊時，熔化的釬料必須很好的潤濕被釬焊的金屬表面，才能填滿焊縫。當液滴在固體平板上鋪展終了時，在面，才能填滿焊縫。當液滴在固體平板上鋪展終了時，在液液固邊緣作液固邊緣作液氣界面的切線，此切線與固體平板氣界面的切線，此切線與固體平板的夾角稱為潤濕角的夾角稱為潤濕角，見圖示。，見圖示。 gqgqyqyqygyg(a)(b) 例如將液滴置于固體表面，若液例如將液滴置于固體表面，若液固體系通固體系通過液滴和固體表面的變化，能使其自由能降低，則過液滴和固體表面的變化，能使其自由能降低，則液滴沿固體表面會自動流開鋪平，這種現(xiàn)象稱為鋪液滴沿固體表面會自動流開鋪平，這種現(xiàn)象稱為鋪展，

6、呈圖展，呈圖1（a）所示狀態(tài)。）所示狀態(tài)。 圖中圖中稱為潤濕角；稱為潤濕角；gq 表示固表示固氣界面張力；氣界面張力；yq表示液表示液氣界面張力；氣界面張力；yg表示液表示液固界面張力；固界面張力；鋪展終了時，在鋪展終了時，在O點處這幾個應力平衡：點處這幾個應力平衡： gqyg+yqCOS 移項移項 yqCOSgqyg COS（gqyg）/yq 3 由上式可見，潤濕角由上式可見，潤濕角的大小與各界面張力的數(shù)值有關，的大小與各界面張力的數(shù)值有關，角大于還是小于角大于還是小于900，須視，須視gq和和yg的大小而這定（即等式右側(cè)分子的正負而定）。若的大小而這定（即等式右側(cè)分子的正負而定）。若gqy

7、g，即分子為正，則，即分子為正，則COS0，即，即00900，此時，我們認為液體能潤濕固體，例如水對玻璃；若，此時，我們認為液體能潤濕固體，例如水對玻璃；若gqyg，即分子為負，則即分子為負，則COS0，即，即9001800，這種情況稱為液體不潤濕固體，例如水銀在玻璃上就是如此。這兩種狀態(tài)的，這種情況稱為液體不潤濕固體，例如水銀在玻璃上就是如此。這兩種狀態(tài)的極限情況是極限情況是00，稱為完全潤濕，稱為完全潤濕，1800稱為完全不潤濕。因此潤濕角是液體對固體潤濕程度稱為完全不潤濕。因此潤濕角是液體對固體潤濕程度的量度。釬焊時希望潤濕角的量度。釬焊時希望潤濕角小于小于200，液體釬料才能在固體表面

8、鋪展開。，液體釬料才能在固體表面鋪展開。 即即 當當0900時，能潤濕固體表面，液滴鋪展；當時，能潤濕固體表面，液滴鋪展；當9001800時，不能潤濕固體表面時，不能潤濕固體表面，液滴呈，液滴呈 球形滾動。球形滾動。 在釬焊時我們要求液態(tài)釬料對固體焊件的潤濕角在釬焊時我們要求液態(tài)釬料對固體焊件的潤濕角200。只有。只有200液體釬料才能很好的液體釬料才能很好的在固體焊件上鋪展。在固體焊件上鋪展。2釬料的毛細流動釬料的毛細流動 通常釬焊縫間隙都很通常釬焊縫間隙都很小，如同毛細管，實際上熔小，如同毛細管，實際上熔化了的釬料是依靠毛細作用化了的釬料是依靠毛細作用在釬縫中流動的，因此釬料在釬縫中流動的

9、，因此釬料能否填滿釬焊縫，取決于它能否填滿釬焊縫，取決于它對母材的毛細作用。對母材的毛細作用。 4 在兩平行板間液體的毛細作用：將兩塊平行板插入液體中后，如液體是油或水，兩平行板在兩平行板間液體的毛細作用：將兩塊平行板插入液體中后，如液體是油或水，兩平行板間隙中液體會上升到高于液面的一定高度，如液體是水銀則兩平行板間隙中的水銀會低于液面的間隙中液體會上升到高于液面的一定高度，如液體是水銀則兩平行板間隙中的水銀會低于液面的高度。高度。 液體在兩平行板的間隙中上升或下降的高度由下式確定。液體在兩平行板的間隙中上升或下降的高度由下式確定。 h=2yqCOS/ag h：間隙內(nèi)液面與外面液面的高度差，即

10、毛細高度；：間隙內(nèi)液面與外面液面的高度差，即毛細高度； ：潤濕角；：潤濕角； yq：液液氣界面張力；氣界面張力； a：平行板間隙；：平行板間隙； ：液體的密度；：液體的密度； g：重力加速度；：重力加速度； 當當h為正值時，表示液體在間隙中上升，為正值時，表示液體在間隙中上升，h為負時表示液體下降。為負時表示液體下降。 由公式可知：由公式可知： （1）液面上升高度和潤濕角）液面上升高度和潤濕角有直接關系，當有直接關系，當900時，時，COS0，式中分子為正數(shù)，則，式中分子為正數(shù)，則h0,液體沿間隙上升；若液體沿間隙上升；若900時，時，COS0，則，則h0，液體沿間隙下降。在毛細高度的計算公式

11、，液體沿間隙下降。在毛細高度的計算公式中，中，角的大小仍和液體對固體的潤濕程度一樣，當角的大小仍和液體對固體的潤濕程度一樣，當900時，時，h0；當；當900時，時，h0，也就，也就是液體釬料填充間隙的好壞，取決于它對母材的潤濕性?？梢娭挥心艹浞譂櫇衲覆牡拟F料才能是液體釬料填充間隙的好壞，取決于它對母材的潤濕性?？梢娭挥心艹浞譂櫇衲覆牡拟F料才能填滿釬縫。填滿釬縫。 （2）同一種液體沿間隙上升的高度）同一種液體沿間隙上升的高度h和間隙大小和間隙大小a成反比，即隨著間隙的減小，液體上升的高成反比，即隨著間隙的減小，液體上升的高度增大。因此，釬焊時為使液態(tài)釬料能填滿間隙，必須在接頭設計和裝配時保證小

12、的間隙。度增大。因此，釬焊時為使液態(tài)釬料能填滿間隙，必須在接頭設計和裝配時保證小的間隙。 5 這里除了潤濕角這里除了潤濕角決定間隙中液面高度是上升還是下降外（決定間隙中液面高度是上升還是下降外（900上升，上升，900下降下降 )。兩液。兩液面的高度差（即毛細高度）。還和兩平行板間隙的大小以及液體的密度成反比。這里值得注意的面的高度差（即毛細高度）。還和兩平行板間隙的大小以及液體的密度成反比。這里值得注意的問題是，當母材與釬料確定后釬焊間隙十分重要，間隙越大毛細高度越小。當釬焊間隙由設計確問題是，當母材與釬料確定后釬焊間隙十分重要，間隙越大毛細高度越小。當釬焊間隙由設計確定后裝配的實際間隙就十

13、分重要，如果裝配歪斜會使一側(cè)間隙大，另一側(cè)間隙小，就會造成釬料定后裝配的實際間隙就十分重要，如果裝配歪斜會使一側(cè)間隙大，另一側(cè)間隙小，就會造成釬料填充不滿或漏出。應當指出的是，上述規(guī)律是在液體與固體沒有相互作用的條件下得出的。其實填充不滿或漏出。應當指出的是，上述規(guī)律是在液體與固體沒有相互作用的條件下得出的。其實，在釬焊過程中液態(tài)釬料和母材都存在著相互擴散和溶解，致使液態(tài)釬料的成分、密度、熔點和，在釬焊過程中液態(tài)釬料和母材都存在著相互擴散和溶解，致使液態(tài)釬料的成分、密度、熔點和粘度都在發(fā)生變化，從而使液態(tài)釬料的毛細填縫現(xiàn)象更加復雜化。如用銅磷釬料釬焊銅時，釬料粘度都在發(fā)生變化，從而使液態(tài)釬料的

14、毛細填縫現(xiàn)象更加復雜化。如用銅磷釬料釬焊銅時，釬料在液態(tài)下會不斷溶蝕銅基體，而使釬料成分遠離共晶點，使密度增大，粘度增大，熔點升高，因在液態(tài)下會不斷溶蝕銅基體，而使釬料成分遠離共晶點，使密度增大，粘度增大，熔點升高，因而影響了填縫的正常進行。而影響了填縫的正常進行。 3影響釬料潤濕性的因素影響釬料潤濕性的因素 前面講了液體釬料對母材的潤濕性主要取決于潤濕角前面講了液體釬料對母材的潤濕性主要取決于潤濕角的大小但是實踐經(jīng)驗表明，除了的大小但是實踐經(jīng)驗表明，除了角的大小外，下述因素對釬料潤濕性影響也很大。角的大小外，下述因素對釬料潤濕性影響也很大。 1）釬料和母材的成分）釬料和母材的成分釬料和母材之

15、間的相互作用釬料和母材之間的相互作用潤濕性潤濕性液態(tài)固態(tài)均不作用液態(tài)固態(tài)均不作用很差很差形成金屬間化合物形成金屬間化合物有提高有提高 很弱很弱形成無限固溶體形成無限固溶體明顯改善明顯改善形成有限固溶體和化合物形成有限固溶體和化合物明顯改善明顯改善62）加熱溫度的影響）加熱溫度的影響 加熱溫度升高，有助于提高潤濕性，擴大鋪展面積；加熱溫度升高，有助于提高潤濕性，擴大鋪展面積； 加熱溫度過高，釬料流失，母材晶粒長大、發(fā)生溶蝕。加熱溫度過高，釬料流失，母材晶粒長大、發(fā)生溶蝕。 3）金屬表面氧化物的影響）金屬表面氧化物的影響 表面有氧化物液體釬料聚成球狀，不與金屬潤濕，必須清除金屬表面的氧化物。表面有

16、氧化物液體釬料聚成球狀，不與金屬潤濕，必須清除金屬表面的氧化物。4）釬劑的影響）釬劑的影響 使用釬劑：使用釬劑：A、可以清除氧化膜，使釬料潤濕母材并且在母材表面鋪展；、可以清除氧化膜，使釬料潤濕母材并且在母材表面鋪展； B、防止釬料和母材氧化。、防止釬料和母材氧化。 5）表面活性物質(zhì)的影響）表面活性物質(zhì)的影響 凡是能使溶液表面張力顯著減小，因而發(fā)生正吸附的物質(zhì)，稱為表面活性物質(zhì)。凡是能使溶液表面張力顯著減小，因而發(fā)生正吸附的物質(zhì)，稱為表面活性物質(zhì)。 當液態(tài)釬料中加有它的表面活性物質(zhì)時，它的表面張力就將明顯減小，對母材的潤濕性得到改當液態(tài)釬料中加有它的表面活性物質(zhì)時，它的表面張力就將明顯減小，對

17、母材的潤濕性得到改善。在銅中加入磷元素形成的銅磷釬料中，磷是銅的表面活性物質(zhì)，可使釬料的潤濕性增加，使釬善。在銅中加入磷元素形成的銅磷釬料中，磷是銅的表面活性物質(zhì)，可使釬料的潤濕性增加，使釬焊間隙更容易填滿，而獲得良好的釬焊縫焊間隙更容易填滿，而獲得良好的釬焊縫。 4液態(tài)釬料同母材的相互作用液態(tài)釬料同母材的相互作用 液態(tài)釬料在毛細填縫的同時與母材發(fā)生相互擴散的液態(tài)釬料在毛細填縫的同時與母材發(fā)生相互擴散的作用，這種擴散作用可歸結(jié)為兩種，其一是液態(tài)釬料向作用，這種擴散作用可歸結(jié)為兩種，其一是液態(tài)釬料向母材中擴散；其二是固態(tài)母材向液體釬料中溶解。母材中擴散；其二是固態(tài)母材向液體釬料中溶解。 1）釬料

18、組分向母材的擴散）釬料組分向母材的擴散 釬焊時液體釬料中的組分向母材中擴散的量，可按釬焊時液體釬料中的組分向母材中擴散的量，可按擴散定律確定：擴散定律確定： 7 擴散的量和如下因素有關：濃度梯度，擴散系數(shù)、擴散面積和擴散時間。擴散擴散的量和如下因素有關：濃度梯度，擴散系數(shù)、擴散面積和擴散時間。擴散一般自高濃度向低濃度方向擴散，釬料中某組分含量比母材高時，由于存在濃度梯度一般自高濃度向低濃度方向擴散，釬料中某組分含量比母材高時，由于存在濃度梯度，就會發(fā)生該組分向母材中擴散。加熱溫度越高擴散的量越大。釬料組，就會發(fā)生該組分向母材中擴散。加熱溫度越高擴散的量越大。釬料組分與母材能形成共晶體的，可發(fā)生

19、晶間滲入。分與母材能形成共晶體的，可發(fā)生晶間滲入。 2）母材向釬料中溶解）母材向釬料中溶解 釬焊時，一般都發(fā)生母材向液態(tài)釬料中溶解的過程。釬焊時，一般都發(fā)生母材向液態(tài)釬料中溶解的過程。 有利方面有利方面不利方面不利方面1適當溶解，使釬料合金化，增加強度。適當溶解，使釬料合金化，增加強度。2共晶釬料，偏離共晶點，降低脆性。共晶釬料，偏離共晶點，降低脆性。釬料熔點提高，粘度提高，填不滿釬料熔點提高，粘度提高，填不滿釬縫。提高釬焊溫度，造成溶蝕。釬縫。提高釬焊溫度，造成溶蝕。 結(jié)合銅磷狀態(tài)圖講母材銅會過多溶入釬料而造成母材溶蝕、溶穿。結(jié)合銅磷狀態(tài)圖講母材銅會過多溶入釬料而造成母材溶蝕、溶穿。 在固態(tài)

20、下，在固態(tài)下，P在在Cu中的最大溶解度是中的最大溶解度是1.7%，在液態(tài)下，在液態(tài)下Cu和和P可以互溶，并且可以形可以互溶，并且可以形成成Cu3P化合物。在共晶點化合物。在共晶點E，含，含P量為量為8.38%，溫度為，溫度為7140C形成形成(+Cu3P)共晶，所以說共晶，所以說Cu和和P是在液態(tài)和固態(tài)下都能發(fā)生作用的兩種元素，也是即能形成有限固溶體又能形成是在液態(tài)和固態(tài)下都能發(fā)生作用的兩種元素，也是即能形成有限固溶體又能形成化合物的兩種元素，所以當用化合物的兩種元素，所以當用Cu-P釬料釬焊銅時，液態(tài)釬料中的釬料釬焊銅時，液態(tài)釬料中的P首先向母材中擴散并首先向母材中擴散并且還發(fā)生晶間滲入（見

21、金相圖且還發(fā)生晶間滲入（見金相圖1）。當）。當P在在Cu中達到極限溶解度時，母材就向液態(tài)釬料中中達到極限溶解度時，母材就向液態(tài)釬料中溶解；極限溶解度和溫度有直接關系，它沿溶解；極限溶解度和溫度有直接關系，它沿EC線變化，如加熱到線變化，如加熱到9000C時，時，P在銅中的極在銅中的極限溶解度為限溶解度為5（加熱到（加熱到10000C，P在銅中的極限溶解度為在銅中的極限溶解度為2.5%）。當固體母材表面或晶）。當固體母材表面或晶界內(nèi)含界內(nèi)含P量達到這一極限溶解度時，固體母材就會向液體釬料中溶解，溶解的量不僅隨著量達到這一極限溶解度時，固體母材就會向液體釬料中溶解，溶解的量不僅隨著溫度的升高而增加

22、，而且隨著釬料的增多而增加，所以在手工補焊時，溫度越高，釬料溫度的升高而增加，而且隨著釬料的增多而增加，所以在手工補焊時，溫度越高，釬料流失越多，銅管的溶蝕也越嚴重，甚至造成溶穿。（金相圖流失越多，銅管的溶蝕也越嚴重，甚至造成溶穿。（金相圖2、3） 89金相圖金相圖 1金相圖金相圖 2金相圖金相圖 310 3）釬縫組織）釬縫組織 由于釬料和母材的相互作用，釬縫的成分和組織與釬料原有成分和組織相差較大且往往是不由于釬料和母材的相互作用，釬縫的成分和組織與釬料原有成分和組織相差較大且往往是不均勻的，釬焊接頭組織有均勻的，釬焊接頭組織有3個區(qū)：個區(qū)： 1）母材上靠界面的部分稱為擴散區(qū)；）母材上靠界面

23、的部分稱為擴散區(qū)； 2）擴散區(qū)和釬縫中心之間有一條亮帶稱界面區(qū)；）擴散區(qū)和釬縫中心之間有一條亮帶稱界面區(qū)； 3）主要由釬料組成的中心組織稱為釬縫中心區(qū)。）主要由釬料組成的中心組織稱為釬縫中心區(qū)。四釬料四釬料 圖4是銅和銅釬焊的釬縫組織圖5是銅和黃銅釬焊的釬縫組織 釬焊時，焊件是依靠熔化的釬料凝固后連接起來的，因此釬焊接頭的質(zhì)量很大程度上取釬焊時，焊件是依靠熔化的釬料凝固后連接起來的，因此釬焊接頭的質(zhì)量很大程度上取決于釬料。決于釬料。111釬料的分類釬料的分類 按熔點高低分兩大類：以按熔點高低分兩大類：以4500C為界。為界。 熔點低于熔點低于4500C易熔釬料又叫軟釬料；易熔釬料又叫軟釬料；

24、熔點高于熔點高于4500C難熔釬料又叫硬釬料。難熔釬料又叫硬釬料。 按組成釬料的主要元素，又把軟硬釬料分成各種基的釬料。按組成釬料的主要元素，又把軟硬釬料分成各種基的釬料。 軟釬料：鉍基、銦基、錫基、鉛基、鎘基、鋅基。軟釬料：鉍基、銦基、錫基、鉛基、鎘基、鋅基。 硬釬料：鋁基、銀基、銅基、錳基、鎳基。硬釬料：鋁基、銀基、銅基、錳基、鎳基。2自釬劑釬料自釬劑釬料 自釬劑釬料是指既能填充釬縫間隙，又能起釬劑作用的釬料。自釬劑釬料是指既能填充釬縫間隙，又能起釬劑作用的釬料。 自釬劑釬料應滿足下列要求：自釬劑釬料應滿足下列要求： 1）釬料內(nèi)應含有較強的還原劑，在釬焊溫度下能還原金屬）釬料內(nèi)應含有較強的

25、還原劑，在釬焊溫度下能還原金屬 表面的氧化物。表面的氧化物。 2）還原劑與金屬表面氧化物作用后的還原產(chǎn)物，熔點應低于釬焊溫度，或者還原產(chǎn)物與金屬氧）還原劑與金屬表面氧化物作用后的還原產(chǎn)物，熔點應低于釬焊溫度，或者還原產(chǎn)物與金屬氧化物形成低熔點復合化合物?；镄纬傻腿埸c復合化合物。 3）還原產(chǎn)物或復合化合物的粘度要低，能被釬料排開，不影響釬料的鋪展。）還原產(chǎn)物或復合化合物的粘度要低，能被釬料排開，不影響釬料的鋪展。 釬焊銅的銅磷釬料和銅銀磷釬料中的磷能起三種作用：釬焊銅的銅磷釬料和銅銀磷釬料中的磷能起三種作用： 1）能顯著降合金的熔點，由銅磷狀態(tài)圖可知含）能顯著降合金的熔點，由銅磷狀態(tài)圖可知含P

26、 8.38%的的Cu-Cu3P共晶熔點僅共晶熔點僅7140C,而銅的熔而銅的熔點為點為10830C。 2）釬焊銅時磷起自釬劑作用，還原氧化銅。）釬焊銅時磷起自釬劑作用，還原氧化銅。 5CuO+2P=P2O5+5Cu 五氧化二磷和氧化銅又能形成復合化合物，在釬焊溫度下呈液態(tài)，覆蓋在金屬表面防止金屬氧五氧化二磷和氧化銅又能形成復合化合物，在釬焊溫度下呈液態(tài)，覆蓋在金屬表面防止金屬氧化?；?。12 3）液態(tài)銅磷合金中的磷還是銅的表面活性物質(zhì)，能使液態(tài)釬料表面張力明顯減小，從而改善了）液態(tài)銅磷合金中的磷還是銅的表面活性物質(zhì)，能使液態(tài)釬料表面張力明顯減小，從而改善了對母材的潤濕性。增大了液態(tài)釬料的鋪展能力

27、。對母材的潤濕性。增大了液態(tài)釬料的鋪展能力。 在銅磷合金中加入銀，可進一步降低熔點，改善釬料的塑性和對銅的潤濕性。降低了熔點，用在銅磷合金中加入銀，可進一步降低熔點，改善釬料的塑性和對銅的潤濕性。降低了熔點，用來釬焊黃銅更合適，來釬焊黃銅更合適，H62熔點熔點9009050C，但因黃銅中有大量的，但因黃銅中有大量的Zn，鋅的氧化物，磷不能充分除去，鋅的氧化物，磷不能充分除去，還需用硼砂作釬劑，還需用硼砂作釬劑 ，以便除去，以便除去ZnO，這就是用，這就是用Cu-Ag-P釬料釬焊黃銅時還要加釬劑的原因。這種釬料釬焊黃銅時還要加釬劑的原因。這種釬劑可以是硼砂或者是硼砂（釬劑可以是硼砂或者是硼砂（N

28、a2B4O7）和硼酸（）和硼酸（H3BO3）的混合物，加入硼酸能降低釬劑的熔點）的混合物，加入硼酸能降低釬劑的熔點和減小硼砂釬劑的表面張力，促進硼砂釬劑的鋪展。常用的銅磷釬料和銅銀磷釬料的成分和熔點如和減小硼砂釬劑的表面張力，促進硼砂釬劑的鋪展。常用的銅磷釬料和銅銀磷釬料的成分和熔點如下：下： 牌號牌號名稱名稱化學成分化學成分熔點熔點0Cb MPa電阻系數(shù)電阻系數(shù)mm2/mPSbAgCuHL2011號銅磷釬料號銅磷釬料8+1余量余量710800470.40.28HL2022號銅磷釬料號銅磷釬料6+1余量余量7108904410.25HL203銅磷銻釬料銅磷銻釬料6+2+0.5余量余量69080

29、0303.80.47HL2041號銅銀磷釬料號銅銀磷釬料5+15+1余量余量640815499.80.121HL2052號銅銀磷釬料號銅銀磷釬料6+5.5+0.5余量余量640800519.40.23HLAg70-55+0.525+0.5余量余量65071013五、釬劑五、釬劑 關于銅釬焊時所用釬劑簡述如下：關于銅釬焊時所用釬劑簡述如下： 1、純銅與純銅用、純銅與純銅用CuP釬料釬焊時因釬料釬焊時因CuP釬料中的釬料中的 P有很強的自釬劑作用，可以充分去除有很強的自釬劑作用，可以充分去除銅的氧化膜，故不需再加釬劑；銅的氧化膜，故不需再加釬劑； 2、純銅與黃銅用、純銅與黃銅用CuPA g釬料釬焊

30、時，當黃銅的含釬料釬焊時，當黃銅的含Zn量超過量超過20時，其氧化膜除時，其氧化膜除CuO外外還有大量的還有大量的ZnO，只靠，只靠 CuPAg釬料中的釬料中的P來還原是不能充分去除來還原是不能充分去除ZnO的。因此，要加釬的。因此，要加釬 劑劑用來除去用來除去 ZnO。一般用硼砂。一般用硼砂25+硼酸硼酸75的混合物，它去除的混合物，它去除 金屬氧化物的化學反應如下：金屬氧化物的化學反應如下： 加熱加熱 2H3BO3B2O3+3H2O 硼酸硼酸 MeO+B2O3MeOB2O3 硼酐硼酐 低熔點硼酸鹽低熔點硼酸鹽 Na2B4O7B2O3+2NaBO2 硼砂硼砂 偏硼酸鈉偏硼酸鈉 MeO+B2O

31、3MeOB2O3 硼砂中分解的偏硼酸鈉（硼砂中分解的偏硼酸鈉（NaBO2 ）能和硼酸鹽（）能和硼酸鹽（MeOB2O3）進一步形成熔點更低的混合）進一步形成熔點更低的混合物覆蓋在金屬表面，能有效的去除金屬氧化物并且防止金屬氧化。因此作為釬劑硼砂比硼酸去物覆蓋在金屬表面，能有效的去除金屬氧化物并且防止金屬氧化。因此作為釬劑硼砂比硼酸去除氧化物的能力更強，使用中加入硼酸主要是為了降低釬劑的熔點可增加流動性。該釬劑還可除氧化物的能力更強，使用中加入硼酸主要是為了降低釬劑的熔點可增加流動性。該釬劑還可用于用銅基釬料釬焊碳鋼。用于用銅基釬料釬焊碳鋼。143、純銅與不銹鋼采用、純銅與不銹鋼采用AgCuZnC

32、d釬料釬焊時，因不銹鋼中除釬料釬焊時，因不銹鋼中除 了有一般金屬氧化物外還有了有一般金屬氧化物外還有很難去除的穩(wěn)定氧化物很難去除的穩(wěn)定氧化物Cr2O3，應使用含氟化物的釬劑。一般推薦使用劑，應使用含氟化物的釬劑。一般推薦使用劑103號釬劑為宜。號釬劑為宜。 該該釬劑成分為；釬劑成分為； 硼酸鉀（硼酸鉀（KBF4）95+碳酸鉀（碳酸鉀（K2CO3）5 的混合物，熔點的混合物，熔點5500C7500C。 這種釬劑主要作用成分是氟硼酸鉀，它這種釬劑主要作用成分是氟硼酸鉀，它5300C熔化隨熔化隨 后分解：后分解： KBF4KF+BF3 生成的氟化硼比氟化鉀的去氧化物能力更強，同時使釬劑的活性溫度降低

33、，它可以去除不銹鋼生成的氟化硼比氟化鉀的去氧化物能力更強，同時使釬劑的活性溫度降低，它可以去除不銹鋼表面的表面的Cr2O3，使釬料能在不銹鋼表面潤濕和鋪展，完成釬焊過程。，使釬料能在不銹鋼表面潤濕和鋪展，完成釬焊過程。這里應注意的是：它能腐蝕母材，并且可能在釬縫中形成氣孔，同時釬焊時產(chǎn)生大量含氟蒸汽有這里應注意的是：它能腐蝕母材，并且可能在釬縫中形成氣孔，同時釬焊時產(chǎn)生大量含氟蒸汽有害于人體健康，應在通風良好的條件下使用。由于釬劑殘渣對金屬有腐蝕性，所以焊后必須仔細害于人體健康，應在通風良好的條件下使用。由于釬劑殘渣對金屬有腐蝕性，所以焊后必須仔細清除它。清除它。六釬焊接頭設計六釬焊接頭設計

34、釬焊接頭一般都是搭接形式，因為搭接接頭可以用增大搭接面積的方法，來提高釬焊接頭釬焊接頭一般都是搭接形式，因為搭接接頭可以用增大搭接面積的方法，來提高釬焊接頭的強度和氣密性，我們的銅管釬焊都是用套接這種搭接方式來釬焊的。套接接頭的長度一般是的強度和氣密性，我們的銅管釬焊都是用套接這種搭接方式來釬焊的。套接接頭的長度一般是母材厚度的母材厚度的35倍，或為了氣密要求再加長一些。用銅磷釬料釬焊銅時的間隙為倍，或為了氣密要求再加長一些。用銅磷釬料釬焊銅時的間隙為0.040.20mm，兩器中銅管釬焊接頭的搭接長度和釬縫間隙，都是原設計確定的，一般不會有問題。兩器中銅管釬焊接頭的搭接長度和釬縫間隙，都是原設

35、計確定的，一般不會有問題。 15七釬焊工藝七釬焊工藝 兩器生產(chǎn)中銅的釬焊一般是用火焰釬焊。兩器生產(chǎn)中銅的釬焊一般是用火焰釬焊。 這種釬焊方法是用可燃氣體或液體燃料的氣化產(chǎn)物與氧或空氣混合燃燒所形成的火焰來實這種釬焊方法是用可燃氣體或液體燃料的氣化產(chǎn)物與氧或空氣混合燃燒所形成的火焰來實現(xiàn)釬焊加熱。自動焊時，火焰釬焊加熱溫度一般為：釬料熔點現(xiàn)釬焊加熱。自動焊時，火焰釬焊加熱溫度一般為：釬料熔點25600C。手工火焰釬焊時，。手工火焰釬焊時，通常可使用普通氣焊炬進行，常以火焰的外焰來加熱，因該區(qū)的溫度低而體積大，應使用中性通?？墒褂闷胀夂妇孢M行，常以火焰的外焰來加熱，因該區(qū)的溫度低而體積大，應使用

36、中性焰或碳化焰以防止母材和釬料氧化。純銅的氧化膜焰或碳化焰以防止母材和釬料氧化。純銅的氧化膜CuO很好去除，銅與很好去除，銅與Cu-P釬料能相互作用液釬料能相互作用液態(tài)釬料在銅表面的潤濕性和鋪展性也很好，因此純銅的焊接性是很好的。態(tài)釬料在銅表面的潤濕性和鋪展性也很好，因此純銅的焊接性是很好的。 我廠生產(chǎn)的我廠生產(chǎn)的TP2磷脫磷脫氧銅由于有微量的磷存在比普通純銅有更好的焊接性能。氧銅由于有微量的磷存在比普通純銅有更好的焊接性能。 黃銅的含鋅量高于黃銅的含鋅量高于20時其氧化膜除時其氧化膜除CuO外還有大量的外還有大量的ZnO，只靠自釬劑釬料（，只靠自釬劑釬料（Cu-P釬料釬料）中的磷來還原是不能

37、充份去除）中的磷來還原是不能充份去除ZnO的，因此要加釬劑，一般用硼砂硼酸混合物就可以。但的，因此要加釬劑，一般用硼砂硼酸混合物就可以。但是因為是因為H62的熔點只有的熔點只有9009050C，如用，如用HL202釬料，熔點釬料，熔點8900C，釬焊溫度很難控制，所以通常，釬焊溫度很難控制，所以通常釬焊釬焊H62時用時用Cu-Ag-P釬料（如釬料（如HL204，熔點，熔點8150C）較好。）較好。 八兩器釬焊時容易出現(xiàn)的問題八兩器釬焊時容易出現(xiàn)的問題 1釬料在焊縫間隙中未填滿釬料在焊縫間隙中未填滿:由于加熱溫度偏高，加熱區(qū)域偏大使液體釬料從較大的間由于加熱溫度偏高，加熱區(qū)域偏大使液體釬料從較大

38、的間隙中流失，這和裝配不當使間隙大小不均有關。在試驗中切開焊接不良的套管，可見到焊縫隙中流失，這和裝配不當使間隙大小不均有關。在試驗中切開焊接不良的套管，可見到焊縫間隙下邊有焊料瘤（圖間隙下邊有焊料瘤（圖4）。）。 16 2虛焊（或叫未焊透），是釬料與母材未形成金屬間結(jié)合，即液體釬料和母材金屬沒虛焊（或叫未焊透），是釬料與母材未形成金屬間結(jié)合，即液體釬料和母材金屬沒有發(fā)生擴散和溶解過程，主要原因是加熱溫度低，釬焊時間短，使釬料與母材未能充分發(fā)生有發(fā)生擴散和溶解過程，主要原因是加熱溫度低，釬焊時間短，使釬料與母材未能充分發(fā)生作用，而使局部未焊透。（見金相圖作用，而使局部未焊透。（見金相圖7）。）

39、。金相圖金相圖6金相圖金相圖717 3釬縫中的氣孔：液體釬料流動的前沿，不是平齊的流動，而是有前釬縫中的氣孔：液體釬料流動的前沿，不是平齊的流動，而是有前有后，這樣前面的釬料就會形成小包圍造成氣泡，這些氣泡在未冒出之前，有后，這樣前面的釬料就會形成小包圍造成氣泡，這些氣泡在未冒出之前，液體釬料就凝固了形成氣孔。如果釬焊間隙中有水氣或油污，釬焊時也會形液體釬料就凝固了形成氣孔。如果釬焊間隙中有水氣或油污，釬焊時也會形成氣孔。成氣孔。 4熔蝕與溶穿熔蝕與溶穿：母材和液體釬料之間在釬焊過程中，要產(chǎn)生液體釬料母材和液體釬料之間在釬焊過程中，要產(chǎn)生液體釬料向母材中擴散和母材向液體釬料中溶解的過程。這一過

40、程如果進行得適當能向母材中擴散和母材向液體釬料中溶解的過程。這一過程如果進行得適當能形成良好的釬焊接頭（如圖形成良好的釬焊接頭（如圖1）。如果由于加熱溫度高，釬料在液體狀態(tài)下）。如果由于加熱溫度高，釬料在液體狀態(tài)下和母材接觸時間過長，和釬料用量過多就會使母材過多的溶解到液體釬料中和母材接觸時間過長，和釬料用量過多就會使母材過多的溶解到液體釬料中，使母材厚度減薄，這就形成了溶蝕（如圖，使母材厚度減薄，這就形成了溶蝕（如圖3），如果溶蝕過多使母材形成），如果溶蝕過多使母材形成孔洞就叫溶穿，溶蝕和溶穿都是釬焊接頭的嚴重缺陷，應當盡量避免?？锥淳徒腥艽?，溶蝕和溶穿都是釬焊接頭的嚴重缺陷，應當盡量避免。

41、 5母材的自裂（母材的自裂（即焊接應力裂紋） 主要是發(fā)生在高強度材料如不銹鋼、鎳基合金，銅鎳合金釬焊時，母材主要是發(fā)生在高強度材料如不銹鋼、鎳基合金，銅鎳合金釬焊時，母材與熔化了的釬料接觸的地方會產(chǎn)自裂現(xiàn)象，例如用與熔化了的釬料接觸的地方會產(chǎn)自裂現(xiàn)象，例如用H62黃銅釬料釬焊不銹鋼黃銅釬料釬焊不銹鋼Cr18Ni9Ti時這種自裂現(xiàn)象相當普遍。但是用時這種自裂現(xiàn)象相當普遍。但是用Cu-P釬料釬焊純銅時，還沒有釬料釬焊純銅時，還沒有發(fā)現(xiàn)過自裂現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)過自裂現(xiàn)象。 186過燒與燒穿過燒與燒穿 當用氧化焰的焰芯在銅管上某處停留時間較長時，會使銅管外表面局部造成晶粒長當用氧化焰的焰芯在銅管上某處停留時間

42、較長時，會使銅管外表面局部造成晶粒長大、晶界氧化，甚至造成晶粒掉塊大、晶界氧化，甚至造成晶粒掉塊即過燒現(xiàn)象，如圖即過燒現(xiàn)象，如圖8、圖、圖9。嚴重者會使銅管整個壁。嚴重者會使銅管整個壁厚熔化，造成燒穿現(xiàn)象，在形成大的穿孔之前，在內(nèi)壁會形成一個很小的熔化點。由于熔厚熔化，造成燒穿現(xiàn)象，在形成大的穿孔之前，在內(nèi)壁會形成一個很小的熔化點。由于熔化了的銅液表面被氧化，所以在凝固時中心形成孔隙，在熔化點的外圍有很清晰的環(huán)狀過化了的銅液表面被氧化，所以在凝固時中心形成孔隙，在熔化點的外圍有很清晰的環(huán)狀過熱區(qū)，如圖熱區(qū)，如圖10。此種現(xiàn)象會造成在氦檢漏時發(fā)現(xiàn)泄漏，該缺陷一般發(fā)生在銅管件焊接接頭。此種現(xiàn)象會造

43、成在氦檢漏時發(fā)現(xiàn)泄漏，該缺陷一般發(fā)生在銅管件焊接接頭附近。附近。金相圖金相圖8金相圖金相圖919金相圖10金相圖11金相圖12金相圖1320結(jié)束語：結(jié)束語： 本文僅涉及家用空調(diào)機生產(chǎn)本文僅涉及家用空調(diào)機生產(chǎn)中銅管的釬焊問題，由于水平所限中銅管的釬焊問題，由于水平所限，錯誤與不足之處，懇請給予批評，錯誤與不足之處，懇請給予批評指正。指正。 21 由上式可見，潤濕角由上式可見，潤濕角的大小與各界面張力的數(shù)值有關，的大小與各界面張力的數(shù)值有關，角大于還是小于角大于還是小于900，須視，須視gq和和yg的大小而這定（即等式右側(cè)分子的正負而定）。若的大小而這定（即等式右側(cè)分子的正負而定）。若gqyg，即

44、分子為正，則，即分子為正，則COS0，即，即00900，此時，我們認為液體能潤濕固體，例如水對玻璃；若，此時，我們認為液體能潤濕固體，例如水對玻璃；若gqyg，即分子為負，則即分子為負，則COS0，即，即9001800，這種情況稱為液體不潤濕固體，例如水銀在玻璃上就是如此。這兩種狀態(tài)的，這種情況稱為液體不潤濕固體，例如水銀在玻璃上就是如此。這兩種狀態(tài)的極限情況是極限情況是00，稱為完全潤濕，稱為完全潤濕，1800稱為完全不潤濕。因此潤濕角是液體對固體潤濕程度稱為完全不潤濕。因此潤濕角是液體對固體潤濕程度的量度。釬焊時希望潤濕角的量度。釬焊時希望潤濕角小于小于200，液體釬料才能在固體表面鋪展開

45、。，液體釬料才能在固體表面鋪展開。 即即 當當0900時，能潤濕固體表面，液滴鋪展；當時，能潤濕固體表面，液滴鋪展；當9001800時，不能潤濕固體表面時，不能潤濕固體表面，液滴呈，液滴呈 球形滾動。球形滾動。 在釬焊時我們要求液態(tài)釬料對固體焊件的潤濕角在釬焊時我們要求液態(tài)釬料對固體焊件的潤濕角200。只有。只有200液體釬料才能很好的液體釬料才能很好的在固體焊件上鋪展。在固體焊件上鋪展。2釬料的毛細流動釬料的毛細流動 通常釬焊縫間隙都很通常釬焊縫間隙都很小，如同毛細管，實際上熔小，如同毛細管，實際上熔化了的釬料是依靠毛細作用化了的釬料是依靠毛細作用在釬縫中流動的，因此釬料在釬縫中流動的，因此

46、釬料能否填滿釬焊縫，取決于它能否填滿釬焊縫，取決于它對母材的毛細作用。對母材的毛細作用。 4 在兩平行板間液體的毛細作用：將兩塊平行板插入液體中后，如液體是油或水，兩平行板在兩平行板間液體的毛細作用：將兩塊平行板插入液體中后，如液體是油或水，兩平行板間隙中液體會上升到高于液面的一定高度，如液體是水銀則兩平行板間隙中的水銀會低于液面的間隙中液體會上升到高于液面的一定高度，如液體是水銀則兩平行板間隙中的水銀會低于液面的高度。高度。 液體在兩平行板的間隙中上升或下降的高度由下式確定。液體在兩平行板的間隙中上升或下降的高度由下式確定。 h=2yqCOS/ag h：間隙內(nèi)液面與外面液面的高度差，即毛細高

47、度；：間隙內(nèi)液面與外面液面的高度差，即毛細高度； ：潤濕角；：潤濕角； yq：液液氣界面張力；氣界面張力； a：平行板間隙；：平行板間隙； ：液體的密度；：液體的密度； g：重力加速度；：重力加速度； 當當h為正值時，表示液體在間隙中上升，為正值時，表示液體在間隙中上升，h為負時表示液體下降。為負時表示液體下降。 由公式可知：由公式可知： （1）液面上升高度和潤濕角）液面上升高度和潤濕角有直接關系，當有直接關系，當900時，時，COS0，式中分子為正數(shù)，則，式中分子為正數(shù)，則h0,液體沿間隙上升；若液體沿間隙上升；若900時，時，COS0，則，則h0，液體沿間隙下降。在毛細高度的計算公式，液體

48、沿間隙下降。在毛細高度的計算公式中，中，角的大小仍和液體對固體的潤濕程度一樣，當角的大小仍和液體對固體的潤濕程度一樣，當900時，時，h0；當；當900時，時，h0，也就，也就是液體釬料填充間隙的好壞，取決于它對母材的潤濕性?？梢娭挥心艹浞譂櫇衲覆牡拟F料才能是液體釬料填充間隙的好壞，取決于它對母材的潤濕性?？梢娭挥心艹浞譂櫇衲覆牡拟F料才能填滿釬縫。填滿釬縫。 （2）同一種液體沿間隙上升的高度）同一種液體沿間隙上升的高度h和間隙大小和間隙大小a成反比，即隨著間隙的減小，液體上升的高成反比，即隨著間隙的減小，液體上升的高度增大。因此，釬焊時為使液態(tài)釬料能填滿間隙，必須在接頭設計和裝配時保證小的間隙

49、。度增大。因此，釬焊時為使液態(tài)釬料能填滿間隙，必須在接頭設計和裝配時保證小的間隙。 5 在兩平行板間液體的毛細作用：將兩塊平行板插入液體中后，如液體是油或水，兩平行板在兩平行板間液體的毛細作用：將兩塊平行板插入液體中后，如液體是油或水，兩平行板間隙中液體會上升到高于液面的一定高度，如液體是水銀則兩平行板間隙中的水銀會低于液面的間隙中液體會上升到高于液面的一定高度，如液體是水銀則兩平行板間隙中的水銀會低于液面的高度。高度。 液體在兩平行板的間隙中上升或下降的高度由下式確定。液體在兩平行板的間隙中上升或下降的高度由下式確定。 h=2yqCOS/ag h：間隙內(nèi)液面與外面液面的高度差，即毛細高度；：

50、間隙內(nèi)液面與外面液面的高度差，即毛細高度； ：潤濕角；：潤濕角； yq：液液氣界面張力；氣界面張力； a：平行板間隙；：平行板間隙； ：液體的密度；：液體的密度； g：重力加速度；：重力加速度； 當當h為正值時，表示液體在間隙中上升，為正值時，表示液體在間隙中上升，h為負時表示液體下降。為負時表示液體下降。 由公式可知：由公式可知： （1）液面上升高度和潤濕角）液面上升高度和潤濕角有直接關系，當有直接關系，當900時，時，COS0，式中分子為正數(shù)，則，式中分子為正數(shù)，則h0,液體沿間隙上升；若液體沿間隙上升；若900時，時，COS0，則，則h0，液體沿間隙下降。在毛細高度的計算公式，液體沿間隙

51、下降。在毛細高度的計算公式中，中，角的大小仍和液體對固體的潤濕程度一樣，當角的大小仍和液體對固體的潤濕程度一樣，當900時，時，h0；當；當900時，時，h0，也就，也就是液體釬料填充間隙的好壞，取決于它對母材的潤濕性?？梢娭挥心艹浞譂櫇衲覆牡拟F料才能是液體釬料填充間隙的好壞，取決于它對母材的潤濕性?？梢娭挥心艹浞譂櫇衲覆牡拟F料才能填滿釬縫。填滿釬縫。 （2）同一種液體沿間隙上升的高度）同一種液體沿間隙上升的高度h和間隙大小和間隙大小a成反比，即隨著間隙的減小，液體上升的高成反比，即隨著間隙的減小，液體上升的高度增大。因此，釬焊時為使液態(tài)釬料能填滿間隙，必須在接頭設計和裝配時保證小的間隙。度增大。因此，釬焊時為