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炉中钎焊的一般工艺流程


发布日期:2021-01-22 05:11 作者:admin 点击:

  炉中钎焊的一般工艺流程_材料科学_工程科技_专业资料。炉中铝钎焊的一般工艺流程 1. 工件的表面准备 为了确保形成均匀优质钎焊接头,焊前必须清除工件表面的油污、氧化物;为 了改善某些材料的钎焊性或增加钎料对母材的润湿能力等常需在母材表面镀覆金 属。 (1

  炉中铝钎焊的一般工艺流程 1. 工件的表面准备 为了确保形成均匀优质钎焊接头,焊前必须清除工件表面的油污、氧化物;为 了改善某些材料的钎焊性或增加钎料对母材的润湿能力等常需在母材表面镀覆金 属。 (1) 清除油污 常用有机溶剂去除油污,如酒精、汽油、三氯乙烯、四氯化碳等。大批量生产 常在有机溶剂蒸汽中脱脂。 在浴槽中清洗时可采用机械搅拌或超声波振动以提高清 洗作用。脱脂后须用水清洗并烘干。 (2) 清除氧化物 零件表面氧化物的清除按材料、生产条件和批量,可在机械法、化学浸蚀法和 电化学浸蚀法等方法中选择。 经化学浸蚀或电化学浸蚀后还须进行光亮处理或中和 处理,随后用水清洗并干燥。 a. 适合批量生产的机械清除方法有砂轮、金属刷、喷砂等方法。 b. 化学浸蚀清除表面氧化物始于批量生产,生产率高。浸蚀液的选择取决于 母材及其表面氧化物的性质状态。铝及铝合金可选用( 10%NaOH ,余量水或 10%H2SO4,余量水)的浸蚀液成分。 c. 电化学浸蚀同样适用于大批量生产及须快速清除氧化物的情况,大多用于 不锈钢和碳钢的清除氧化物工艺。 (3) 母材表面镀覆金属 在母材表面镀覆金属主要是为了改善钎料的钎焊性; 增加钎料对母材的润湿能 力;作为预置钎料层以简化装配提高生产率。 表 1-1 铝母材镀覆金属材料及镀覆方法 母材 铝 铝 镀覆材料 镍、铜、锌 铝硅合金 方法 电镀,化学镀 包覆 功用 提高钎料润湿性,提高接头抗腐蚀性 用作钎料 2. 预置钎剂和阻流剂 有些焊接方法需要预先放置钎剂和阻流剂。 预置的钎剂多为软膏式液体, 以确 保均匀涂覆在工件的待接两表面上。 粘度小的钎剂可以采用浸沾、 手工喷涂或自动 喷洒。粘度大的钎剂将其加热到 50~600C,不用稀释便能降低其粘度,热的钎剂其 表面张力降低,易粘于金属。 用于气体钎剂的炉中钎焊和火焰钎焊, 以及使用自钎剂钎料的钎焊, 无须预置 钎料。真空钎焊也不需钎剂。 阻流剂是钎焊时用来阻止钎料泛流的一种辅助材料。 在气体保护炉中钎焊和线 空炉中钎焊时用的最广。阻流剂主要是由稳定的氧化物(如氧化铝、氧化钛、氧化 镁等)与适当的粘结剂组成。焊前把糊状阻流剂涂覆在不需要钎焊的母材表面上。 由于钎剂不润湿这些物质,故能阻止其流动。钎焊后再将阻流剂清除。 3. 装配定位与放置钎料 最好的装配方法是部件能自定位和自支撑,此外可以用夹具进行定位于夹紧。 针对于母材表面镀覆金属的扁管与翅片这时的接头不考虑间隙大小, 但接头钎焊时 必须通过夹具预加一定的压力, 使钎焊过程接头间隙减小。 将集流管端盖与集流管 按相应的位置安装好并用木锤头敲紧, 然后再在点焊机上连同进口接头和集流管处 一起用点焊的方法使之连在一起,以便进行钎焊。 如果有需要预先安置钎料的部位,在装配的同时将钎料放到预定的位置。 4. 钎焊 针对于氮气炉中铝钎焊: 一台钎剂喷淋装置把钎剂喷涂到工件上, 通过烘干炉 将工件加热到 150℃~250℃进行干燥, 在通入保护气氛的钎焊炉内温度达到 610℃ 左右时对工件进行钎焊,再经水冷和风冷冷却后,工件由卸料台卸下。流程如下: 被焊工件→钎剂喷涂→传送装置→干燥炉→传送装置→加热炉→钎焊炉→水 冷室→气冷室→传送装置。 (1) 钎剂喷涂 一条传送链携带工件通过一个封闭的钎剂室, 在该钎剂室内含水钎剂喷涂到工 件上,喷涂完成后,工件上多余的钎剂通过一个空气风刀去除,之后工件传送到烘 干炉。 (2) 干燥过程 喷撒钎剂后,部件需进入干燥炉干燥,温度通常在 200℃左右,应小心防止热 交换器过热,因过热(即 250℃)可能会导致铝表面形成高温氧化物。 (3) 连续钎焊炉 钎焊炉必须保证每分钟提高工件的温度在 20℃以上,使工件表面镀层钎料达 到熔点(591℃) 。工件温度均衡性为±5℃, 同时炉内维持氮气保护气氛。对工件 温度的控制和每个工件温度的一致性要求非常高, 故加热室分成几个控制区。 区域 越多,对工件的温度分配控制就越好。任何大的波动将导致工件钎焊不足或过度。 冷凝器升温曲线 在炉内的钎焊区域,氧气的浓度控制在 0.005%以下以防止氧化。通入氮气是 防止氧气从炉子的两端进入炉内。氮气进入炉内不应引起炉温的变化,否则,将扰 乱热交换器的均匀加热和冷却。在引入炉内之前,氮气先预热,氮气的进入必须采 用多入口。 保温时间和网带速度: 由于保温时间不能直接测量, 常在试焊产品时通过调整 钎焊温度或者网带速度来确定。保证温度达到 602℃以上为保温时间,范围为 3~ 5min 为佳。钎焊后,工件进入一个水冷水套室内,在工件冷却至 200℃左右时, 工件进入一个风冷冷却室, 用循环空气对其进行冷却, 确保工件冷却至能用手接触 的温度,然后手工卸件。 5. 钎焊后处理 钎焊后处理主要包括清除对接接头有腐蚀作用的残余钎剂, 阻流剂或影响铅缝 外形的堆积物等。 有些钎焊件需要热处理, 有些铅缝连同整个工件还要进行焊后镀 覆,如镀覆其他惰性金属保护层,氧化或钝化处理、喷漆等。 (1) 钎剂的清除 钎剂残渣多数对前焊接头有腐蚀作用, 且妨碍对铅缝质量的检查, 焊后应清除 干净。针对钎剂物理化学性质采取不同清除方法。 (2) 阻流剂的清除 对于“分离剂”型的阻流剂,很容易用钢丝刷、压缩空气或冲水等机械方法清 除。对“表面反应”型阻流剂,用热硝酸—氢氟酸酸洗,最容易清除,但对含铜和 银的合金不适应用。用氢氧化钠或二氟化氨溶液清除,可适用于任何场合。对于少 数阻流剂, 可用 5%-10%硝酸或盐酸溶液浸洗, 而硝酸也不能用于含铜或银的合金。 清洗阻流剂后,最后须用清水洗涤干净。 参考文献: [1]陈祝年,焊接工程师手册[M].北京:机械工业出版社 2002.746-748. [2] 单庆生,汽车空调热交换器氮气炉钎焊工艺的研究 [D].重庆:重庆大学 3 硕士学位论文,2009. [3] 李敦运.汽车用铝制热交换器钎焊工艺 [J].现代焊接,2007,7(55):41-44. 4

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