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       釬焊基本原理


      釬焊在當今工業發展當中是一項至關重要的環節,是眾多行業當中有決定性的生產節點。作為釬焊技術使用企業,應該對其有一定的認識。我們為我們的客戶提供釬焊技術的咨詢和培訓服務。通過瀏覽我們的網站,您將會對釬焊技術有一個從淺到深的了解,并且找到適合自己的方法。同時如果您還有什么疑問,請及時聯系我們。  

      固光公司在努力推廣我們先進的工業應用經驗的同時,也致力于技術釬焊科技的研究,并盡力把我們實驗室做出的成果工業化,推向市場,為客戶提供更優的產品和服務。我們與很多科研機構聯合,自我提高的同時也為科研領域提供更多的應用驗證經驗。

        

      釬焊基本原理:  

      概念  

      簡單來說釬焊就是用第三方金屬材料(釬料)的融化來連接另外的金屬材料(母材)。融化的釬料可以與被焊接的金屬材料在接觸面上形成合金,鞏固的連接在一起。釬焊的特點就是需要焊接的材料沒有形狀變化,鏈接處密封無孔。釬焊技術關鍵的要點就是第三方金屬(焊料)的熔點一定要比母材低,同時第三方金屬融化之后一定要能夠在焊接縫隙中順暢流動并且完全填滿。這一點看似簡單,但是實現起來則是困難重重。其中兩大困難尤其重要。  


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      困難一,金屬材料的表面都會形成氧化膜,尤其是在高溫有氧的環境下會形成很厚的氧化層,這一層氧化層的熔點達到幾千度,遠遠高于金屬的熔點。它包裹住已經融化的金屬,使得金屬根本不能流動。而且母材表面的氧化膜往往也難以取除,導致合金無法形成,焊接不成功。  


      常見釬焊金屬

      純金屬的熔點℃

      對應的常見金屬氧化物

      氧化物的熔點℃

      鋁(Al)

      銅(Cu)

      鋅(Zn)

      錫(Sn)

      鎂(Mg)

      錳(Mn)

      660

      1083

      420

      232

      649

      1244

      氧化鋁,三氧化二鋁(Al2O3)

      氧化銅(CuO)

      氧化鋅(ZnO)

      氧化錫(SnO2)

      氧化鎂(MgO)

      氧化錳(MnO)

      2303

      1326

      1975

      1127

      2852

      1650


      困難二,金屬材料即便已經脫離了氧化膜的包裹,也不會在母材上流動,即便母材上的氧化膜不存在了情況也不會好轉。融化了的金屬材料存在于母材金屬表面卻并不順著表面鋪展,而是形成球狀穩定在一個點。這主要是因為集中金屬之間往往并沒有互相的潤濕性,或者即便有一定的互相潤濕性也不足夠填充焊縫,在一體表面張力的作用下形成球狀。  


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      想要解決上面兩大難題,我們須引進另外一種材料,那就是釬劑。釬劑又稱釬焊助劑,含有多種化學成分,并針對不同的情況有各種各樣的形制和成分以及不同的作用原理。它的主要功能就是去除金屬表面的氧化膜,打破金屬液體的表面張力,增加潤濕性等。它的存在使得釬焊成為可能。它是釬焊過程中不可缺少的一種材料,也是釬焊領域技術含量高的一種材料。合理的選擇釬焊助劑不僅僅能夠使焊接過程變得簡單快捷提高效率,還可以在保證焊縫質量的前提下,降低焊料的用量,節約成本。  

      因此釬焊往往有以下幾個部分組成:焊前處理,加熱,釬劑涂覆,加入釬料,冷卻,焊后處理。其中每一步都非常關鍵,任何一步處理不好都有可能造成焊接結果的不理想甚至導致焊接失敗。  

      固光公司的發展正是從釬焊助劑的生產開始的,通過努力在上世紀九十年代末期開始向市場推出了眾多優良的釬焊助劑,成為行業內知名的品牌。進入二十一世紀,固光公司開始在生產釬焊助劑的經驗基礎上,研究開發新型的釬料,改進釬料的配方,并且提高釬料和釬劑的配合度,推出了多款經典搭配。 

       

      釬焊材料的選擇  

      固光公司多年來遇到的客戶在選擇釬焊材料的時候往往都是依照行業經驗和同行的使用推薦在找尋自己想用的釬焊材料。這當然是一種對簡便的方法,然而這里我們提供一個從零開始找材料的指引,讓大家明白選擇的原理是什么,擺脫思維定式,或許會有意想不到的效果。我們也建議正在使用某種釬焊材料的商家,重新審視一下自己的選擇。  

      釬焊材料的選擇決定了釬焊的結果。首先是溫度,材料的融化溫度關系一定要是:母材大于釬料,釬料大于釬劑。這一點比較簡單,只要知道需要焊接的母材就可以很順利的定位。  

      確定了材料選擇范圍之后,釬焊材料的選擇就變的困難得多,要考慮的因素也多了很多,成本,質量,外觀,生產效率,法律法規等。我們建議在選擇的時候首先考慮產品的質量要求,產品銷售之后在什么樣的環境下使用。這會很大程度上影響釬焊材料的額選擇。例如,如果產品使用時有長期的震動載荷,就應該選擇有良好韌性的釬焊材料。如果產品使用時有電流加載,則需要選擇導電性好的材料。如果產品使用時在有腐蝕性的環境下,那么就應該選擇仿腐蝕的材料,并且材料金屬與母材不會形成電化學腐蝕。再如產品的材料所銷往的市場有沒有響應的法律法規限制?這對選擇也有決定性的影響,例如材料的毒性,材料金屬的合法性,戰略性等等。 


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      之后商家應該從考慮生產的效率角度出發選擇釬焊材料。在釬料的選擇上,使用什么形制的釬料成為一個重要問題。焊接管路的廠家,可以選擇預制成環狀,焊接接口平整地廠家可以選擇預制成片狀,焊口多而細小的廠家可以選擇預先把釬料涂覆在焊口,焊口復雜的廠家可以選在粉狀的釬料等。在釬劑的選擇上,廠家就有更多的選擇方式??梢赃x擇粉狀的,可以選擇膏狀的,可以選擇焊后須清洗的,可以選擇焊后不必清洗的,可以選擇吧釬劑直接包在釬料里的藥芯釬料或者把釬劑涂在表面的藥皮釬料,也可以選擇把釬劑均勻混合的釬料粉等等。這些選擇直接影響著釬焊的效率。  

      Z后,理所當然我們也要從成本控制的角度出發選擇釬焊材料。固光公司一直在努力糾正中國企業的一種誤區,就是在成本控制上的急功近利。釬焊材料不同于其他材料,使用在單個產品當中的量是非常微小的。我們知道,每一次釬焊所使用的釬料和釬劑劑量都很小,在大部分產品中,釬焊材料成本在總成本價值中幾乎可以忽略。雖然集中采購一批材料的價格也是很客觀的,然而分攤到單個工件的成本是微乎其微的,即便釬焊材料的價格翻一番,在成本比例上也沒有明顯的變化。然而釬焊材料在產品生產過程中對質量的影響卻是舉足輕重的。選擇合適的,高質量的材料和釬焊服務,以及正確的工藝可以給產品的質量帶來的保障。因此我們建議,在焊接材料的選擇上,廠家不要僅僅看價格,質量上到底有沒有優勢,質量的穩定性有沒有保障才是重要的選擇條件。  


      釬焊加熱方式  

      釬焊的加熱方式有很多,我們常見的有火焰加熱的氣焊,高頻焊機加熱的高頻焊(感應焊),釬焊爐加熱的爐中焊,另外還有摩擦焊,鹽浴焊等方式。選擇一種適合的釬焊加熱方式也是一項重要的議題??蛻艨梢酝ㄟ^加工工件形狀,成本投資,工作效率,操作環境等因素來做出抉擇。  

      火焰加熱的氣焊  

      氣焊,是由可燃氣通過管道,經過焊槍與空氣或者氧氣混合,并在焊槍嘴處劇烈燃燒噴出高溫火焰用以加熱的方式,是常見的一種加熱方式。它的優勢是啟動資金小,設備簡單。而明顯的缺點就是對焊工技術的依賴程度高,效率相比之下較低,實現自動化較難。  


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      高頻焊機加熱的高頻焊  

      將工件至于高頻焊機的加熱圈中間,通電和冷卻水,利用電磁感應原理進行加熱的方式叫做高頻焊。這種方式的加熱速度非???,尤其適用于焊接體積小規格統一的焊件。高頻焊的優點鮮明,加熱速度快,對焊工的要求低,工序穩定,效率高。他的缺點也比較突出,他不能夠焊接焊口比較多而密集的焊件,而且由于工件須放在加熱圈的中間,對工件的尺寸和形狀也有比較嚴格的要求。  


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      釬焊爐加熱的爐中焊  

      利用釬焊爐給已經涂覆好釬料和釬劑的工件進行加熱釬焊的方式稱為爐中焊。爐中焊的釬焊爐價格昂貴,從十幾萬到上百萬不等。然而這種方式的釬焊優勢十分突出。利用釬焊爐的控溫系統可以穩定的控制溫度,使得產品質量穩定,次品率大大降低,同時還可以適當縮小釬料和母材之間的熔點溫度差。


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