钎焊的一个经典例子是在管道和暖通空调系统中连接铜管的过程。在此应用中，焊炬加热接头处的铜管，一旦它们足够热，填充金属合金（通常是银合金）就会接触到接缝。热铜管会立即熔化填充金属，然后填充金属通过毛细作用被吸入两根管子之间的狭窄间隙中，从而形成坚固、防漏的连接，而不会熔化铜本身。
钎焊是一种精确的热连接工艺，它使用熔点低于母材的填充金属。关键原理是加热母材以熔化填充物——而不是相反——通过一种称为毛细作用的现象形成牢固的冶金结合。
钎焊的核心原理
要真正理解钎焊，您需要超越应用本身，掌握使其发挥作用的基本科学原理。该过程是温度、材料科学和物理学之间的精妙平衡。
热量和填充金属的作用
钎焊在被连接母材的熔点以下进行。焊炬或炉子的热量广泛地施加到接头区域周围的母材部件上。
只有当母材部件达到正确的温度时，才引入线材或棒材形式的填充金属。这是关键一步；是热的母材熔化填充物，确保热量恰好在需要的位置。
毛细作用：牢固接头的秘密
钎焊真正的魔力在于毛细作用。这是液体被吸入非常狭窄空间（甚至逆重力）的趋势。
为了使其发挥作用，部件之间必须有非常特定的、紧密的间隙（通常为0.001到0.005英寸）。当熔化的填充金属接触到这个间隙时，它会立即被吸入，完全填充两个表面之间的空间，并在冷却时形成强大的结合。
焊剂：为完美结合准备表面
金属表面自然会有一层氧化层，这会阻止填充金属正确粘附。这就是焊剂的作用。
焊剂是一种化学清洁剂，在加热前涂抹在接头上。它会熔化并变得活跃，溶解氧化物并保护表面在加热过程中不被再次氧化，确保熔化的填充物可以直接与清洁的母材结合。
钎焊与焊接：一个关键的区别
许多人将钎焊与焊接混淆，但它们是根本不同的工艺，具有独特的优点和用例。理解这种区别是理解为什么在某些应用中选择钎焊的关键。
温度和母材
最显著的区别是焊接会熔化母材。焊接通过将材料熔化在一起（通常使用填充材料）来熔合材料，在冷却后形成一个单一的连续件。
钎焊从不熔化母材。这种低温工艺不太可能使部件变形、改变其冶金性能（如热处理）或产生热应力。
连接异种材料
由于钎焊不熔化母材，因此它在连接具有非常不同性能的材料方面非常有效，例如铜与钢或硬质合金与钢。这对于大多数传统焊接方法来说是极其困难或不可能实现的。
理解权衡
虽然功能强大，但钎焊并非万能解决方案。认识其局限性对于了解何时它是解决技术问题的适当选择至关重要。
强度考量
正确钎焊的接头非常坚固，因为填充合金与母材形成冶金结合。然而，接头的强度最终受限于填充金属本身的强度，而填充金属的强度通常低于母材。焊接接头（熔合母材）通常更坚固。
温度限制
钎焊中使用的填充金属的熔点低于母材。这意味着钎焊部件不能在工作温度接近填充合金熔点的环境中使用，因为接头会失效。
清洁度和配合的重要性
在准备方面，钎焊远不如焊接宽容。接头的成功完全取决于清洁的表面以及部件之间一致、紧密的间隙，以实现适当的毛细作用。
为您的目标做出正确选择
选择正确的连接方法完全取决于您项目的要求。
- 如果您的主要关注点是连接异种金属（例如，钢与铜）：钎焊几乎总是更优越、更实用的选择。
- 如果您的主要关注点是保留热处理部件的性能：钎焊的较低温度使其成为避免变形或冶金损伤的理想方法。
- 如果您的主要关注点是在相似金属中实现最大接头强度：焊接通常是更好的选择，因为它直接熔合母材。
- 如果您的主要关注点是以自动化方式创建大量清洁、可重复的接头：炉中钎焊是一种高效且广泛使用的工业制造工艺。
最终，了解钎焊为您解决复杂的工程挑战提供了多功能且精确的工具。
总结表：
| 方面 | 钎焊 | 焊接 |
|---|---|---|
| 母材熔化 | 否 | 是 |
| 温度 | 较低（低于母材熔点） | 较高（熔化母材） |
| 理想用途 | 异种金属，热敏部件 | 相似金属中的最大强度 |
| 接头强度 | 坚固，受填充金属限制 | 非常坚固，熔合母材 |
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