钎焊是一种金属连接工艺，需要特定的条件才能确保接头牢固、清洁和可靠。钎焊过程中的一个关键因素是工艺所处的环境气氛。特别是氧气，它对钎焊过程有害，因为它会导致氧化、结垢以及焊料润湿性差。相反，钎焊通常需要在没有氧气和其他氧化剂（如水蒸气）的环境中进行。常用的气氛包括氮气、氢气或分解氨等惰性气体，以及真空环境。这些条件有助于防止氧化，并确保焊料的适当流动和粘附。下面将详细解释与氧气在钎焊中作用相关的关键点。
关键点解释：
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氧气对钎焊有害
- 氧气会导致待连接金属表面氧化，从而阻止焊料正确润湿和粘附到母材上。
- 氧化还会导致结垢和积碳，这会削弱接头并降低其机械性能。
- 因此，钎焊需要在没有氧气和其他氧化剂（如水蒸气）的环境中进行。
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钎焊的气氛要求
- 气氛必须是中性或还原性的，这意味着它不应含有氧气或其他活性气体。
- 常见的气氛包括：
- 惰性气体：纯氮气常被使用，因为它在化学上是惰性的，可以防止氧化。
- 还原性气体：氢气和分解氨用于化学还原表面氧化物，形成无氧化物表面，以更好地润湿和流动焊料。
- 真空：真空钎焊中使用高真空环境来消除所有气体，包括氧气，从而确保接头清洁且无氧化。
- 具体的气氛条件包括：
- 氧含量 < 100 ppm（百万分之一）。
- 湿度 < -40°C 露点，以确保水蒸气最少。
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还原性气氛的作用
- 在还原性气氛炉中钎焊时，气氛会化学还原待连接金属表面的氧化物。
- 这个过程确保表面清洁且无氧化物，这对于熔融焊料的适当润湿和流动至关重要。
- 还原性气氛通常在衬有耐热合金的连续传送炉中维持，以容纳气氛并防止污染。
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温度控制的重要性
- 钎焊需要精确控制温度和时间，以确保焊料的正确熔化和流动。
- 用于钎焊的炉子必须具有可靠的温度控制系统，偏差应保持在目标钎焊温度的 ±6℃ 以内。
- 快速冷却能力对于实现接头所需的机械性能也很重要。
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真空钎焊作为替代方案
- 真空钎焊是一种专业工艺，通过使用高真空和高温消除了对气体气氛的需求。
- 这种方法对于高度活泼或易氧化的材料特别有效。
- 真空钎焊可确保接头清洁、无氧化，适用于高精度应用。
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设备和耗材的实际考虑因素
- 选择钎焊设备时，请确保炉子或钎焊系统能够维持所需的气氛（惰性、还原性或真空）和温度控制。
- 应根据耗材与母材和钎焊气氛的兼容性来选择耗材，例如焊料。
- 对于还原性气氛，请确保提供高纯度气体，如氢气或分解氨。
- 对于真空钎焊，应投资于具有快速冷却能力的高质量真空炉。
总之，钎焊不需要氧气，事实上，氧气对该过程是有害的。钎焊需要在没有氧气和其他氧化剂的环境中进行，以确保接头清洁、牢固和可靠。气氛的选择——无论是惰性、还原性还是真空——取决于母材和钎焊项目的具体要求。正确的温度控制和设备选择对于实现高质量的钎焊接头也至关重要。
摘要表：
| 关键方面 | 详情 |
|---|---|
| 氧气的作用 | 导致焊料氧化、结垢和润湿性差。 |
| 气氛要求 | 无氧（中性或还原性），氧含量 <100 ppm，露点 < -40°C。 |
| 常见气氛 | 惰性气体（氮气）、还原性气体（氢气、氨气）或真空。 |
| 温度控制 | ±6℃ 精度，快速冷却以获得最佳接头性能。 |
| 真空钎焊 | 消除气体，适用于活性材料和高精度接头。 |
| 设备和耗材 | 选择与钎焊气氛兼容的炉子和焊料。 |
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