钎焊是一种金属连接工艺，需要使用熔点高于 450°C （842°F）但低于被连接母材熔点的填充金属。与熔化母材的焊接不同，钎焊依靠毛细作用将填充金属分布在紧密配合的母材表面之间。该工艺可形成牢固、持久的结合，而不会明显改变母材的特性。由于钎焊能够连接异种金属并产生无泄漏接头，因此被广泛应用于汽车、航空航天和暖通空调等行业。
要点说明：
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钎焊的定义:
- 钎焊是一种金属连接工艺，使用填充金属将两种或多种贱金属连接起来。填充金属的熔点低于贱金属，因此可以通过毛细作用流入接合处，而不会熔化贱金属。
- 这种工艺有别于焊接，后者是通过熔化母材来形成接头。钎焊也不同于焊接，焊接使用的填充金属熔点低于 450°C（842°F）。
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钎焊中的结合类型:
- 冶金债券:钎焊的主要结合方式是冶金结合，即填充金属与贱金属在原子水平上形成固溶体。这样就形成了坚固耐用的接头。
- 机械粘接:在某些情况下，由于填充金属与基体金属表面的不规则性相互咬合，接头还可能具有机械结合力。不过，接头的主要强度来自冶金结合。
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毛细作用:
- 毛细作用是钎焊的一个重要方面。它使熔化的填充金属流入基底金属之间的狭窄缝隙，确保接缝均匀牢固。毛细作用的成功与否取决于表面的清洁度、接头的配合以及填充金属的润湿特性。
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钎焊的优点:
- 连接异种金属:钎焊可以连接不同成分的金属，例如铜与钢或铝与不锈钢，这是焊接难以实现的。
- 变形最小:由于贱金属不会熔化，钎焊造成的变形或翘曲极小，因此适用于精密部件。
- 无泄漏连接:钎焊接头常用于需要密封的场合，如制冷和管道系统。
- 多功能性:钎焊可用于多种金属和合金，既适用于小规模生产，也适用于大规模生产。
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常见应用:
- 汽车行业:钎焊用于连接热交换器、散热器和燃油管路等部件。
- 航空航天工业:该工艺用于制造涡轮叶片、发动机部件和结构组件。
- 暖通空调系统:钎焊广泛应用于空调和制冷系统的制造，在这些系统中，密封接头是必不可少的。
- 电子产品:在电子工业中，钎焊用于连接需要高导热性和导电性的部件。
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钎焊技术:
- 火炬钎焊:这是一种常用的方法，使用气体喷枪加热接缝并熔化填充金属。这种技术适用于小规模或维修工作。
- 熔炉钎焊:用于大批量生产，零件在受控气氛炉中加热。这种方法可确保质量稳定，是复杂装配的理想选择。
- 感应钎焊:这种技术利用电磁感应加热接头。它快速而精确，适合高精度应用。
- 浸钎焊:将部件浸入熔盐或金属浴中以实现钎焊。这种方法通常用于连接大型或复杂的组件。
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填充金属和助焊剂:
- 填充金属:钎焊中常用的填充金属包括银基合金、铜基合金和铝基合金。填充金属的选择取决于贱金属和应用要求。
- 助焊剂:助焊剂用于清洁贱金属表面，防止钎焊过程中的氧化。它们还能改善填充金属的润湿性和流动性。常见的助焊剂包括硼砂、硼酸和氟化物。
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表面处理:
- 正确的表面处理是成功钎焊的关键。待连接的表面必须清洁，没有氧化物、油和其他污染物。可采用机械清洁、化学清洁或两者结合的方法对表面进行处理。
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接缝设计:
- 接头的设计对钎焊接头的强度和质量起着重要作用。常见的接头设计包括搭接接头、对接接头和 T 形接头。接头的设计必须允许适当的毛细作用，并确保填充金属的充分分布。
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钎焊后处理:
- 钎焊后，接头可能会进行钎焊后处理，如热处理、清洁或检查，以确保接头的质量和完整性。这些处理有助于去除任何残留的焊剂，改善机械性能，并验证接头的性能。
总之，钎焊是一种多功能、可靠的金属连接工艺，可通过冶金结合和毛细作用形成牢固、持久的结合。钎焊能够连接异种金属、产生无泄漏接头并最大限度地减少变形，因此成为许多行业的首选。正确的表面处理、接头设计以及使用适当的填充金属和助焊剂对获得高质量的钎焊接头至关重要。
汇总表：
| 方面 | 详细信息 |
|---|---|
| 主要结合类型 | 冶金结合（填充金属与贱金属形成固溶体） |
| 二次结合类型 | 机械粘接（填充金属与表面不规则处的互锁） |
| 关键工艺 | 毛细作用在紧密配合的表面之间分布填充金属 |
| 优点 | 可连接异种金属、变形极小、密封接头、用途广泛 |
| 常见应用 | 汽车、航空航天、暖通空调、电子产品 |
| 填充金属 | 银基、铜基、铝基合金 |
| 助焊剂 | 硼砂、硼酸、氟化物 |
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