虽然“焊接钎焊”一词并非标准术语，但它指向了两种截然不同但又相互关联的金属连接工艺——焊接（Welding）和钎焊（Brazing）——之间常见的混淆点。核心区别在于所用材料以及它们与被连接部件的相互作用方式。钎焊使用在低于母材熔点的温度下熔化的填充金属，像高强度胶水一样将它们连接起来；而焊接则熔化母材本身，使它们熔合在一起，通常还会使用兼容的填充物。
最关键的区别在于：在钎焊中，母材不熔化，只有填充金属熔化。在焊接中，该工艺旨在熔化并熔合母材的边缘，形成一个单一的连续件。这一基本区别决定了所涉及的所有材料的选择，从填充物到助焊剂和保护气体。
基本区别：熔化与润湿
理解材料始于理解每种工艺的核心机制。它们以根本不同的方式实现同一个目标——连接金属。
焊接的工作原理
焊接通过熔化接头处的工件来连接材料。熔化的母材形成一个熔池，冷却后形成牢固的熔合接头。
通常，会向这个熔池中添加填充材料以增加强度或填充间隙。关键原则是填充物必须与母材在冶金上兼容，因为它们在液态下混合在一起。
钎焊的工作原理
钎焊使用熔点低于被连接母材熔点的填充金属来连接金属（具体来说，高于 450°C 或 842°F）。母材被加热，但它们从不熔化。
熔融的钎料通过毛细作用流过接头紧密贴合的表面。它像一种金属粘合剂一样起作用，在冷却时形成冶金结合，而不会改变母材。
钎焊中使用的材料
钎焊依赖于两种关键材料协同工作：填充金属和助焊剂。
钎焊填充金属
钎焊填充金属是具有特定熔化温度和流动特性的合金。常见的类别包括：
- 银合金：用于连接大多数黑色和有色金属，铝和镁除外。它们提供高强度和延展性。
- 铜和铜磷合金：主要用于连接铜、黄铜和青铜。当铜与铜连接时，磷充当助焊剂，无需单独使用助焊剂。
- 铝硅合金：专门用于钎焊铝合金。它们的熔点略低于铝母材的熔点。
- 镍合金：用于高温应用和连接不锈钢或耐热合金，提供卓越的强度和耐腐蚀性。
助焊剂的作用
助焊剂是加热前施加到接头上的化学化合物。其目的是清洁表面，在加热过程中保护它们免受氧化，并帮助熔融的填充金属在母材上“润湿”并平稳流动。它是成功钎焊的关键材料。
焊接中使用的材料
焊接材料，通常称为易耗品，包括填充金属，在许多工艺中还包括保护气体。
焊接填充材料
焊接的首要规则是填充材料必须与母材兼容。用钢焊条焊接钢，用铝焊丝焊接铝。
- 焊条（电极）：用于药皮焊条电弧焊（SMAW），这些是涂有助焊剂的金属棒。助焊剂燃烧产生保护气体，并在焊缝冷却时在其表面形成一层熔渣以进行保护。
- 焊丝盘：用于 MIG（GMAW）和药芯焊丝（FCAW）焊接。机器将焊丝连续送入焊池。有些焊丝是实心的，需要单独的保护气体，而有些则是药芯的。
- 定尺焊丝：用于 TIG（GTAW）焊接。这些是裸露的填充丝，焊工手动将其浸入熔融的焊池中。
保护气体
在 MIG 和 TIG 焊接中，保护气体是通过焊枪输送的关键材料。其唯一目的是保护熔融的焊池免受大气中氧气、氮气和水蒸气的侵害，否则这些物质会污染并削弱焊缝。
常见的保护气体包括氩气、氦气、二氧化碳 (CO2) 或这些气体的各种混合物，根据被焊金属和所需的性能进行选择。
了解权衡
在这些工艺之间进行选择，是直接与材料及其行为相关的工程权衡问题。
接头强度和温度
焊接熔合母材，通常产生的接头强度与原始材料相当或更强，并且可以承受非常高的温度。钎焊接头的强度和温度限制由填充金属决定，该填充金属本质上比母材弱，熔点也更低。
对母材的影响
焊接的剧烈局部热量会产生一个热影响区 (HAZ)，这可能会改变焊缝周围母材的机械性能，如硬度和延展性。钎焊使用的温度要低得多，热量分布更广，从而最大限度地减少了对母材的热变形或损坏。
连接异种金属
钎焊在连接异种金属（例如铜与钢）方面表现出色。由于母材不熔化，您只需要找到一种与两种金属在冶金上都兼容的填充金属即可。焊接异种金属非常困难，通常是不可能的，因为它们的熔点、化学成分和膨胀系数不兼容。
工艺复杂性和成品
钎焊接头通常更干净、更精确，几乎不需要后处理研磨或修整。焊接可能会产生飞溅物和粗糙的焊道，通常需要进行清理以达到美观或功能要求。
如何选择正确的工艺
您项目的目标将决定正确的工艺和材料选择。
- 如果您的主要关注点是最大的接头强度和高温性能： 选择焊接，确保填充金属与您的母材兼容。
- 如果您的主要关注点是连接异种金属或最大限度地减少热变形： 选择钎焊，选择具有适合您应用所需的流动温度和强度的填充金属。
- 如果您的主要关注点是连接薄的、易碎的或对热敏感的部件： 钎焊较低的热输入使其成为更安全、更可控的选择。
- 如果您的主要关注点是干净、成品的外观，且后处理最少： 钎焊通常能提供更整洁的接头，冷却后即可使用。
了解这些材料的功能，就能帮助您选择确保最终部件完整性、强度和性能的工艺。
摘要表：
| 工艺 | 关键材料 | 主要功能 | 关键特性 |
|---|---|---|---|
| 钎焊 | 填充金属（例如，银、铜合金）、助焊剂 | 通过毛细作用连接金属，而不熔化母材。 | 母材不熔化；工艺温度较低。 |
| 焊接 | 填充金属（例如，焊条、焊丝）、保护气体（例如，氩气） | 通过熔化母材使它们熔合在一起。 | 母材熔化；产生热影响区 (HAZ)。 |
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