硬钎焊设备介绍： 火焰钎焊设备

硬钎焊设备就是钎焊温度高于450℃时所用的加热设备。图23-27所示为常见的硬钎焊设备（或装置）框图。

图23-27 常见的硬钎焊设备框图 Fig.23-27 Brock diagram of conventional brazing equipments

23.3.2.1 火焰钎焊设备

火焰钎焊设备是用可燃气体或液体燃料的汽化产物与氧（或空气）混合后燃烧产生的气体火焰作为热源进行钎焊的加热设备（或装置）。火焰钎焊设备主要由气源、阀门、传输气体的软管或管路系统、焊炬、喷嘴、安全装置及其他辅助装置等组成。火焰钎焊用的焊炬可以是通用的，也可以是专用的。火焰钎焊用可燃气体和液体燃料蒸气的性能见表23-19。不同混合气体的火焰温度不同。最常用的氧乙炔火焰最高温度可达3100℃以上。钎焊所需的温度一般较低，很少超过1200℃，因此常用火焰的外焰来加热，因为该区火焰的温度较低而横截面积较大。使用中性焰或还原焰，以防止母材和钎料氧化。钎焊时，可采用压缩空气来代替纯氧，用丙烷等其他可燃气代替乙炔。目前已广泛选用压缩空气、液化石油火焰或空气丙烷火焰等代替氧乙炔焰。

表23-19 火焰钎焊用可燃气体和液体燃料蒸气的性能^[18] Table 23-19 Properties of combustible gas and liquid fuel vapour used in torch brazing^[18]

（续）

注：储存方法：乙炔—钢瓶，在1.7～2.1MPa压力下溶解状态；甲烷—钢瓶，压力15.1MPa；天然气—管道或钢

瓶；液化石油气—钢瓶，压力15.1MPa。

火焰钎焊设备通常可分为手工火焰钎焊装置和自动火焰钎焊机两类。

1.手工火焰钎焊装置

手工火焰钎焊装置如图23-28所示。它由氧气瓶、可燃气瓶、气体减压器、软管、气体控制阀、焊炬等组成，其中焊炬及其焊嘴是关键部件。

焊炬是钎焊时用于控制气体混合比、流量和火焰并进行焊接的工具。通常按可燃气体与氧气在焊炬中的混合方式，分为射吸式和等压式两种，以射吸式的焊炬应用最广。火焰钎焊的焊炬与气焊一样，但应选比气焊小一号的焊炬。

（1）射吸式焊炬 图23-29所示为射吸式焊炬结构。它的优点是乙炔等可燃气的流动主要靠氧气的射吸作用，因此不论使用低压乙炔或中压乙炔，均能保证焊炬正常工作。表23-20列出了国产射吸式焊炬的型号及其技术参数。

图23-28 手工火焰钎焊装置 Fig.23-28 Device for manual torch brazing

图23-29 射吸式焊炬结构 Fig.23-29 Structure scheme of injector torch

1—焊嘴 2—焊嘴接头 3—混合气管 4—射吸管 5—射吸管螺母 6—喷嘴 7—氧气针阀 8—中部主体 9—防松螺母 10—密封螺母 11—氧气手轮 12—手轮螺母 13—后部接体 14—氧气螺母 15—软管接头 16—软管接头 17—乙炔螺母 18—氧乙炔气管 19—手柄 20—手柄螺母（钉） 21—乙炔手轮 22—乙炔阀杆

表23-20 国产射吸式焊炬的型号及其技术参数^[10] Table 23-20 Types of injector torch and their technical parameters^[10]

注：型号中H表示焊炬；0表示手工；1表示射吸式；后缀数字表示焊接低碳钢最大厚度（mm）。

（2）等压式焊炬

1）焊炬。图23-30所示为等压式焊炬结构。它是由压力相近的氧气和乙炔同时进入混合室，混合后从焊嘴喷出，点燃即成火焰。等压式焊炬混合均匀，火焰稳定，不受焊炬温度影响，回火可能性也比射吸式焊炬小；但它必须使用中压或高压乙炔。等压式焊炬内部结构比射吸式简单。表23-21列出了国产等压式焊炬的型号及其参数。

图23-30 等压式焊炬结构 Fig.23-30 Structure scheme of balanced pressure torch

1—焊嘴 2—混合管螺母 3—混合管接头 4—氧气接头螺纹 5—氧气螺母 6—氧气软管接头 7—乙炔接头螺纹 8—乙炔螺母 9—乙炔软管接头

表23-21 国产等压式焊炬的型号及其参数^[19] Table23-21 Types of balanced pressure torch and their technical parameters

2）焊嘴。各种火焰钎焊的焊嘴是根据焊炬尺寸、被加热的焊件尺寸及选择的燃气来确定的。它们采用高导热性及不容易过热的铜合金加工而成。乙炔气和氢气使用的焊嘴口是平的；用于丙烷和液化石油气的焊嘴，在焊嘴口上有一个凹面，以防止侧向风吹灭火焰^[20]。

3）气瓶。乙炔瓶为圆柱形优质碳钢或低合金钢的无缝瓶体，内装浸满丙酮的多孔填料（如硅酸钙等），能使乙炔稳定而又安全地储存在瓶内。乙炔瓶的工作压力为1.013MPa。在使用乙炔瓶时，瓶必须直立，以防乙炔流出引起燃烧爆炸。乙炔瓶体表面温度不应超过40℃，也不应遭受剧烈振动或撞击，以免填料下沉，使乙炔瓶发生爆炸。

手工火焰钎焊装置通用性强、结构简单、操作方便，可进行局部加热，燃气来源广、价格便宜，特别适用于单件或小批量的焊件钎焊和补焊。目前在总装线上，电冰箱和空调器的压缩机、三通阀和换热器等管路的TP2薄壁铜管连接不少仍以手工火焰钎焊为主。图23-31所示为手工火焰钎焊铜导管。

图23-31 手工火焰钎焊铜导管 Fig.23-31 Brazing of copper pipes using manual torch

铜合金与碳钢的氧乙炔火焰钎焊：柴油机发动机燃油导管为三通管，如图23-32所示。由8个接头、16条钎缝钎焊而成。导管材料为H62黄铜，三通接头材料为45中碳钢锻件。导管直径为10mm，壁厚1mm；三通管接头壁厚为2mm，搭接长度为8mm，装配间隙单边为0.2mm。钎料为BAg45CuZn，直径为1.5mm；钎剂为硼酸10%+硼砂50%+氟化钾40%（质量分数）的粉末。选用H01-6焊枪和2号焊嘴，使用乙炔压力为1.96kPa、氧气压力为294kPa。用中性焰微带碳化焰预热焊件，焰心距焊件表面8～10mm，指向三通管搭接部分。焊炬做上下方向运动，并不断转动焊件，以缩小导管与三通管的温度差。当三通管搭接处表面出现暗红色时，可将钎料端头在火焰旁稍预热后，蘸上已经备好的粉状钎剂，在导管与三通管套接的圆根处往复涂擦。当钎剂不断熔化成明亮的液体状态，被钎剂润湿的部分呈现奶黄晶亮的光泽时，说明已到了钎料熔化温度。将蘸有钎剂的钎料端头紧靠导管圆根，并与三通管端面构成35°～40°的夹角，轻轻地向后拖动，钎焊的火焰仍用碳化焰，但火焰略比预热火焰缩小1/3，火焰距离三通管表面5～6mm。利用焊件的热量熔化钎料并渗入搭接深处，完成第一次添料。为使钎料沿圆根均匀流布，整个搭接面还必须进行补充加热。加热部位在距圆根下方4～5mm处，火焰沿圆根四周做横向摆动，加热2～3圈，一方面延长保温时间，另一方面适当提高钎焊温度。排渣和气体排出后，迅速涂上钎剂做第二次添加钎料，可明显看到液态钎料下渗。若完成第二次添料之后，钎缝并不饱满，还须进行第三次添料，要求焰心距三通管表面15～20mm，焰心指向圆根下方2～3mm处，将蘸有钎剂的钎料端头轻轻放入圆根处，钎料会自动熔化，同时焊件旋转一周形成饱满圆根。待钎缝完全凝固后，用同样方法钎焊另一端。焊后用质量分数为10%～15%的明矾水溶液将焊件浸入并煮沸，保持10～15min，然后用清水洗刷冲净，并用干燥的压缩空气吹干。

图23-32 燃油导管接头 Fig.23-32 Fuel duct joint

2.自动火焰钎焊机

自动火焰钎焊机就是采用数字程序控制系统使火焰钎焊过程全部（或部分）自动进行的设备（或装置）。自动火焰钎焊机通常是用于大批量生产的针对某特定产品的专用设备。选择自动化火焰钎焊设备必须考虑焊件的尺寸和结构，钎焊接头形式、要求的生产速率，以及焊件的组装、钎料和钎剂的预置、加热方式、焊件的冷却和卸载等一系列问题。自动火焰钎焊机通常有转盘式和直线式两种，其中以转盘式居多。转盘式自动火焰钎焊机一般为多工位的，如6工位、8工位、12工位，甚至更多工位。自动火焰钎焊机一般结构比较复杂，这里列举了几个常用的自动火焰钎焊机来说明。

（1）12工位转盘式自动火焰钎焊机^[21] 图23-33所示为一种用于电冰箱和空调器的压缩机的壳体与三管（排气管、吸气管、工艺管）自动火焰钎焊的12工位转盘式自动火焰钎焊机的工位布置图。它是由分度装置、加热机构、送料机构、冷却系统及自动控制系统等几部分组成。

图23-33 12工位转盘式自动火焰钎焊机工位布置图 Fig.23-33 Diagram of work-seat arrangment for automatic torch brazing machine with 12 work-seat rotating disk

分度装置是该钎焊机的关键部件，它是由工件夹具、转盘、分度机构、减速器及驱动电动机组成。12个工件夹具沿转盘圆周均布，夹具可方便地装卸壳体，并保证了管与壳体的定位精度。夹具与转盘一起装在分度机构上。分度机构将减速后的连续转动变为间歇运动，实现12工位的分度和定位。

该钎焊机采用6套加热机构同时对3根管进行预热和钎焊加热，6套加热机构安装在转台面上。为了保证加热均匀，加热机构装有两把射吸式焊炬和摆动机构。焊炬的位置，即加热点以及加热火焰的状态均可任意调节；摆动机构带动两把焊炬进行前后摆动，两把焊炬和摆动机构可整体快速进退。

送料机构安装在焊接工位上，并与加热机构相配合。为实现钎料的自动送给，该钎焊机选用φ1.2～φ1.4mm的盘状钎料，采用气动送料方式，即由3个小气缸的相互运动，完成钎料的分段送进。送进长度和速度均可无级调节。

该钎焊机的气路分压缩空气、燃气和氧气3路。压缩空气经滤水、减压后进汇流板，再由汇流板分配给电磁阀，控制各加热与送料机构的快速进退及钎料的压紧送给等动作，其压力为0.4MPa。燃气和氧气采用两路并联供气，其压力分别为0.04MPa和0.2～0.3MPa。燃气回路除总进口减压阀具有防止回火功能外，在每把焊炬的进气端还串有回火保险器，以确保安全。

冷却系统是由风冷和水冷两部分组成，风冷用于冷却最后焊完的接头；水冷主要冷却夹具，避免连续焊接时夹具过热变形，影响铜管定位精度。

电控系统是以可编程序控制器（PLC）为中心，通过分度、加热、送料等动作的22个限位传感器实现各动作的闭环和时序控制。电控系统设有手动和自动两挡。手动档可对各动作进行单控；自动档为正常焊接状态，即由开始点火、转盘分度、焊件检测、加热、送钎料焊接、风冷、水冷等动作按编好的程序自动运行。为保证设备运行和操作人员的安全，电控系统还设有急停和复位按钮。

（2）T6-1×1转盘式自动火焰钎焊机^[22] T6-1×1转盘式自动火焰钎焊机是用火焰钎焊空调器四通换向阀的专用钎焊机，它主要由回转步进驱动装置、机体和立柱、胎夹具、送钎料丝机构、焊炬及摆动和进位装置、焊件空冷和水冷装置、电控系统、钎焊用气路系统和排烟罩等组成。该钎焊机主要对四通换向阀的S、E、C、D接管及支架滑块与筒体进行钎焊。图23-34所示为空调器四通换向阀示意图。为保证分度位置精确，应使6个分度每个工位上的分度误差小于0.25mm，该钎焊机有6个工位，每个工位配一套夹具。每个工位的职责如下：一工位，装卸焊件；二工位，检测产品有无并对焊件进行预热；三工位，摆动预热焊件；四工位，摆动式加热并送钎料丝，钎焊S、E、C管及支架；五工位，送钎料丝，钎焊D管；六工位，先用压缩空气冷却，然后用水冷焊件。

回转步进驱动装置是由电动机通过减速器驱动分割器上的转盘，减速器的输入轴设有电磁离合器和制动器；分割器的输入轴设有无触点开关。当分割器转动到分割角（270°）时，无触点开关发出信号，使离合器打开，制动器工作，分割器停转，停转时间由自动控制系统中的PLC设定，该时间即为每一工位停转时间。停转时间到，离合器合上，制动器松开，分割器即进行下一步进退驱动。

图23-34 空调四通换向阀示意图 Fig.23-34 Scheme of four-way reversing valve for air-conditioner

该机配置的4组焊炬分设在二、三、四、五工位处，焊炬分别由4套气动进退位机构带动做前后运动，以实现焊件停动时，焊炬进位加热焊件；焊件转动前，焊炬退出加热区。在第三、四工位处，焊炬还设有摆动气缸，使钎焊接头加热均匀。焊炬是特殊设计的，该钎焊机具有4组形状不同的镀铬焊炬，每组焊炬设有12个焊嘴，可满足加热的要求。钎焊时采用专用的丙烷与氧气混合气体，关机时采用氮气灭火，各路液化气体燃料系统中配置干式回火保险器。采用弱焰待机，强焰钎焊转换功能。

该钎焊机设有3套送丝机构，在四工位上有2套，一套只送1根钎料丝用以钎焊支架；另1套同时送3根钎料丝，由两组气缸来完成，其中一组气缸只送1根，另一组气缸同时送2根。五工位1套，用于D管的钎焊送丝。各送丝机构的送丝位置、空间、送丝速度及长度均可调，送丝时间由人机界面设定，通过PLC来控制实现。

钎焊火焰供气系统主要由减压器、电磁阀、流量计、调节阀、气体分配器和钎剂雾化发生器等组成。

第六工位设有空冷和水冷装置，对钎焊后的焊件先进行压缩空气冷却，再用水冷却。

该钎焊机的控制系统由控制箱、传感器、电磁阀和操作盒等组成。钎焊参数的设定、故障的显示、程序控制均采用PLC控制，触摸屏为主控元件，操作精确简便。采用PLC作为主控单元，配置的微电脑触摸屏有人机对话和储存功能。该系统还具有燃气、氮气欠压和无钎料报警功能。

（3）QH-A自动火焰钎焊机^[23] QH-A自动火焰钎焊机是焊接空调器四通阀先导阀毛细管D、S分别与主阀D、S管连接处的专用钎焊设备，空调四通阀的结构示意图如图23-35所示。它主要由工作台及焊炬翻转机构自动送丝气缸及万向调节装置、两套送丝机构、空气冷却系统、3套工夹具和吸尘罩等部分组成。

图23-35 空调四通阀的结构示意图 Fig.23-35 Structure scheme of four-way valve for air-conditioner

图23-36 自动火焰钎焊的实体工作照片 Fig.23-36 Automatic torch brazing

焊炬翻转机构由气缸推动曲柄使焊炬翻转90°。在设计范围内允许焊炬在4个自由度任意调整，结构简单，可适应不同规格的零件钎焊。

送丝机构由送丝机、空心送丝气缸和送丝位置调整装置组成。送丝机送出的钎料丝通过空心气缸的活塞杆内孔进入送丝嘴。调整装置可以在6个自由度任意调整送丝位置和角度。自动送丝由旋转编码器控制并定量送丝。

钎焊系统利用丙烷作为燃气。燃气、氧气系统均设有一级减压与二级稳压，采用流量计精确控制配比量，调节火焰的大小及性质。为防止钎焊处过分氧化，在燃气系统中加入一套钎剂雾化发生器。在焊炬燃气入口处装有干式回水保险器并在其系统中设有氮气灭火器，以清除焊炬内的残留气体。焊炬由两组交叉焊嘴组成加热源，利用调整交叉点来加热钎焊处。为保证钎焊质量，对阀体内部进行充氮保护。

控制系统与T6-1×1转盘式自动火焰钎焊机类似，钎焊参数的设定、故障的显示、程序控制均采用PLC，以触摸屏为主控元件，操作简便。每个接头的钎焊加热时间为3～5s，钎焊质量可靠。

用于自动火焰钎焊机的焊炬一般都为专用的多嘴焊炬。根据产品接头的结构形状和厚薄自行设计。图23-36所示为自动火焰钎焊的实体工作照片。图23-37所示为一个以液化石油气为燃料，空气助燃的钎焊自行车车架前、中、后三个接头用的焊炬结构简图。表23-22列出了国内部分自动火焰钎焊机及其应用。

图23-37 焊炬结构简图 Fig.23-37 Structural sketch of a torch

1—燃烧孔 2—燃烧器 3—引射器的混合室 4—引射器的吸气室 5—喷嘴 6—风挡 7—进气管

表23-22 国内部分自动火焰钎焊机及其应用Table 23-22 Automatic torch brazing machines and their applications

23.3.2.2 浸渍钎焊设备

浸渍钎焊设备是把焊件的局部或整体浸入熔融的钎料或混合盐槽中，借助液体介质的热传导将焊件加热到钎焊温度的一种钎焊设备。由于所选熔化的液体介质的质量远大于焊件，其热容量大、导热性好，因此能迅速、均匀地加热焊件，焊件的变形小；钎焊过程中载热介质保护了焊件不会氧化、脱碳；浸渍钎焊设备简单、生产率高，易于机械化。根据浸渍钎焊设备所用的载热介质不同，可以分为盐浴浸渍钎焊设备和钎料浴浸渍钎焊设备两大类。

1.盐浴浸渍钎焊炉

盐浴浸渍钎焊炉（简称盐浴炉或盐浴槽）是盐浴钎焊时以熔融盐作为加热热源和保护的一种硬钎焊设备。盐浴钎焊炉加热的优点是加热均匀，温度可控制在±2～±5℃范围内，甚至更低；加热速度快，比空气炉中加热快3～5倍，焊件变形小，母材不会过热；焊件浸没在盐浴中，清除氧化膜的质量好，有利于获得致密性的钎缝；钎焊操作简单，易实现机械化。盐浴钎焊炉特别适于批量生产钎焊缝多而密集、形状复杂、精密的薄壁、中大型铝合金结构件（如空分机散热器、平板裂缝天线）。

盐浴钎焊炉按电加热方式不同可分为外热式和内热式两种。

（1）外热式盐浴钎焊炉 外热式盐浴钎焊炉实际上是一个坩埚式的浴槽，靠外部的电热元件（如电阻丝）加热。图23-38所示为一外热式盐浴钎焊炉的示意图。外热式盐浴钎焊炉的坩埚（盐槽）必须采用导热好、耐熔盐腐蚀的材料制造，

图23-38 外热式盐浴钎焊炉的示意图 Fig.23-38 Scheme of salt-bath dip brazing furnace with external heating

1—电热体 2—石墨坩埚 3—组合件（焊件） 4—熔盐 5—夹具 6—热电偶 7—炉衬

如不锈钢、纯镍、高纯石墨等。外热式盐浴钎焊炉结构简单、起动方便，且能保持熔盐的清洁度；其缺点是加热速度慢、内部热量分布不均匀，加热体腐蚀寿命较短。外加热盐浴钎焊炉一般较小，仅适合小焊件的批量生产。

（2）内热式盐浴钎焊炉 内热式盐浴钎焊炉由置于盐浴槽内的电极将低电压的大电流引入熔盐中，熔盐本身作为电阻发热体，因此加热十分迅速。当电流通过熔盐时，由其产生的强电磁循环，促使熔盐翻腾，因而炉温分布较为均匀。内热式盐浴钎焊炉按其电极安置方式不同又分为插入式和埋入式两种。图23-39所示为内热式盐浴钎焊炉。埋入式电极盐浴钎焊炉与插入式电极盐浴钎焊炉相比，具有节能、延长电极寿命和提高炉膛利用率等优点，目前被广泛应用于铝合金构件的钎焊，其缺点是电极维修和拆换困难。针对上述问题，国内已发展了埋入式可调石墨电极的盐浴钎焊炉。为了保护盐浴钎焊炉变压器和延长电极使用寿命，常用水冷装置对电极进行冷却。国内部分埋入式电极盐浴钎焊炉的型号及技术数据见表23-23。在客户有特殊需要的情况下，如大型铝制热交换器的盐浴钎焊，可根据它的尺寸及技术要求专门设计制造大型盐浴钎焊炉。盐浴槽尺寸取决于焊件的尺寸、质量及所要求的生产率。必须要有足够的熔盐，以便在焊件浸入后，盐浴槽的温度降低不致太多。熔盐与焊件（包括夹具在内）的质量之比一般为10～30。

图23-39 内热式盐浴钎焊炉 a）插入式电极盐浴钎焊炉 b）埋入式电极盐浴钎焊炉 Fig.23-39 Salt-bath dip brazing furnace with internal heating

1—炉壳 2—炉衬 3—电极 4—连接变压器的铜排 5—风管 6—电极连接起动电阻处 7—炉盖

表23-23 国内部分埋入式电极盐浴钎焊炉的型号及技术参数Table 23-23 Types and technical parameters of salt-bath dip brazing furnace with submerged electrode

盐浴炉的变压器是向盐浴槽输送低电压大电流的专用设备，国内已能生产用于埋入式盐浴炉的系列变压器，如ZUDG1、2型。这类干式空冷变压器均需断电调压，而且调压后功率变化很大。为克服此缺点，国内已生产油浸式磁性调压器等连续调压的变压器。油浸式磁性调压器（如TDJH、TSJH、TDJFC等系列，80kVA、100kVA、200kVA）是一种无机械传动、无触点的调压器，可以带负载进行无级平滑调压，使用方便，控制精度高。

熔盐是氯化物和氟化物的混合物，它们都有很强的腐蚀性，因此内热式盐浴钎焊炉的内壁和电极等必须使用能经受住熔盐腐蚀的材料。一般盐浴炉内壁使用高铝砖或不锈钢制造。钎焊铝合金的采用高铝砖[w（Al₂O₃）>76.2%]、石墨砖或纯铝板制造。电极大多使用不锈钢、Ni-Cr合金、纯镍和石墨等材料制造。

目前盐浴炉主要用于铝及铝合金、镁及镁合金焊件的钎焊。现以航空铝质散热器盐浴炉钎焊为例加以说明。

航空铝质散热器（焊件）所用材料牌号为T63-1复合铝板。熔盐成分（质量分数）为：51%KCl、41%LiCl、3.7%KF、4.3%AlF₃，熔化温度为380℃，钎焊温度为600～615℃。先将零件进行表面清理（包括化学除油），随即按图样要求进行组合装配，应保证装配间隙。钎焊前，先进行预热，目的主要是去除水分，并使焊件内外温度达到一致，以便能在短时间内达到钎焊温度，同时也防止焊件因温升太快而引起变形，预热温度选择在500～570℃，预热时间视焊件及其夹具的大小而定，一般为30min左右。预热在空气电阻炉中进行，对于结构复杂的焊件应采用强迫循环空气的电阻炉。预热后，焊件从预热炉中取出并立即快速浸入盐浴槽中（在30s以内），越快越好，以免焊件降温太多。钎焊时间应视焊件大小而定，一般为20～90s。钎焊结束后，焊件从盐槽中缓慢取出，停留1～2min，让钎料凝固并使焊件内外表面上的熔盐流出；然后将焊件缓慢地浸入80～100℃热水中冲洗1～4h，并在硫酸150mL/L和铬酸酐30g/L的水溶液中清洗，温度为60～70℃，清洗5～7min，再用热水、冷水中交替冲洗，以去除残留的熔盐。图23-40所示为盐浴钎焊的铝散热器。

图23-40 盐浴钎焊的铝散热器 Fig.23-40 Aluminium heat exchangers brazed in salt-bath

2.钎料浴浸渍钎焊炉

钎料浴浸渍钎焊炉（简称钎料浴炉）是用熔化温度较低的熔融钎料作为加热热源进行硬钎焊的设备。用钎料浴炉钎焊就是将经过表面清理并装配好的焊件进行钎剂处理，然后浸入熔融的钎料中。熔融的钎料把焊件钎焊处加热到钎焊温度，同时渗入钎缝间隙中，凝固后形成接头。钎料浴炉钎焊工艺简单，生产率高，特别适合钎缝多而密集的产品，曾在自行车车架和把手的钎焊中获得广泛应用。但由于所用H62黄铜钎料的钎焊温度高（约950℃）、耗能大、环境污染严重、工人劳动条件差、钎料消耗大、焊后焊件必须去除钎剂残留物及焊件表面多余的钎料，因而钎料浴浸渍钎焊受到了极大的限制。如曾用于自行车车架和把手的浸渍黄铜浴的钎焊已被自动火焰钎焊所替代。目前钎料浴炉主要用于软钎料钎焊钢、铜合金和镁合金等产品，诸如蜂窝式换热器、汽车散热器、电动机电枢和微波天线^[24]等。

23.3.2.3 电阻钎焊机

电阻钎焊机又称电接触钎焊机，是电阻钎焊时用的加热设备。钎焊时，它利用电流通过电极和焊件或电极与焊件接触的加热块所产生的电阻热使焊件局部加热和熔化钎料，同时还对钎焊处施加一定的压力。由于电阻钎焊加热快，生产效率高，所以在硬质合金刀具、电动机导线及电气触头的连接中获得了广泛应用。

电阻钎焊机可以是普通的电阻焊机或经改进的电阻焊机，也可以是一种用于特定产品的专用电阻钎焊设备。如国产的QQ-12型、QQ-20型以及Q-400型电阻钎焊机等。国内部分电阻钎焊机及其技术参数见表23-24。

表23-24 国内部分电阻钎焊机型号及技术参数^[25] Table 23-24 Types and technical parameters of resistance brazing machines

电阻钎焊机通常由变压器、电极、夹紧装置、开关和电源等部分组成。有特制的焊压装置，用来夹紧钎焊接头，其压力大小及方向均可改变。

电阻钎焊机的电极所用材料通常为铜合金、石墨、耐热钢或高温合金。电极的材料及其形状应根据焊件材料及其厚度、接头形式等通过试验来确定。表23-25列出了电阻钎焊用电极材料的性能。在电阻钎焊机上可进行直接加热或间接加热，如图23-41所示。直接加热法只有工件的钎焊区域被加热，因此加热迅速，但对工件形状及接触面的压紧程度要求高；间接加热灵活性大，对工件接触面配合的要求低，但由于整个工件被加热，加热速度慢。

图23-41 电阻钎焊加热示意图 a）直接加热法 b）间接加热法 Fig.23-41 Heating scheme of resistance brazing

1—电极 2—母材 3—钎料 4—变压器

表23-25 电阻钎焊用电极材料的性能Table 23-25 Property of electrode materials for resistance brazing

为了适应大批量生产，国内发展了一些半自动的电阻钎焊机。例如，用于大型发电机（功率为36MW）的转子线圈接头连接的Q-25型电阻钎焊机，电极采用高电阻率（8～14Ω·mm²/m）的炭精块材料，这种电阻钎焊机对钎焊过程的电流、电压、温度、时间和压力等可进行实时动态控制^[26]。用于冰箱冷凝管与蒸发管搭接连接的Q-400型电阻钎焊机，采用双向晶闸管对变压器一次电压信号进行实时控制来控制二次电压、电流的大小。电极材料为电化石墨。钎焊时，电流首先是输出恒热功率外特性对电极进行加热，当温度达到所需要的钎焊温度时，电源则由恒热功率外特性切换成恒温外特性，以获得满意的钎焊接头。在焊接过程中，其热功率、温度、时间均是可调的。^[27]

电阻钎焊实例：低压电器触头的电阻钎焊。电阻钎焊的低压电器触点材料为银镍合金，触桥材料为铜合金，所用钎料为0.15mm厚的Cu70Ag25P5合金，熔化温度为650～750℃。触点与触桥的电阻钎焊在气压式垂直运动点焊机上进行。由于触点和触桥的体积相差较大，在钎焊过程中触桥散热快，而触点小，容易达到钎焊温度。为此，要求与触桥接触的电极材料的电阻要比触点接触的电极材料的大，因此选用石墨作为与触桥接触的下电极。电极尺寸一般要略大于触点尺寸。触头电阻钎焊一般分三个阶段，即预压、钎焊和后压。预压，在触点与触桥待焊处放置好钎料片并定位后，气缸活塞下降，对焊件施加压力。此压力比电阻焊的小很多，约为0.3MPa左右，以确保电极与工件紧密接触；压力不能太大，以免触点受压变形，特别是在钎料熔化后，压力过大会使液体钎料从接头中挤出，影响接头强度。预压后1～2s，先通小电流1～2s，随即按触头产品加热规范要求（或钎焊过程动态曲线）进行加热。通电过程中，接头处温度逐渐升高，在压力（恒压）作用下电极与触头接触密度提高；当温度到达钎料熔化温度时，要继续通电使钎料熔透；当温度高于钎料熔化温度50～70℃时，降低一些电流并采用断续通电，使液态钎料流布全部钎缝。断续通电时间约为3～6s，保持温度在590℃左右。钎焊加热结束后，随即断电，但仍需保持压力，使接头在凝固过程中密合牢固。接头的温度降至450℃以下，气缸活塞上升卸压，取下钎焊好的触头，检查触头四周填缝是否均匀。图23-42所示为电阻钎焊的电器触头及其连接处拉开后的钎缝断面情况以及用电阻钎焊的接线与陶瓷PC基体连接结构。

图23-42 电阻钎焊的产品 a）电器触头及其钎缝断面 b）接线与陶瓷PC基体连接结构 Fig.23-42 Some products by resistance brazing

23.3.2.4 感应钎焊设备

感应钎焊设备俗称感应加热装置，就是依靠焊件在交变磁场中产生的感应电流（即涡流）的电阻热来进行钎焊的加热设备，它具有加热速度快，可进行局部加热，特别适合于回转体的钎焊。感应钎焊设备可以钎焊钢、铝、铜、磁性材料、硬质合金及金刚石等大量工业材料，在许多工业部门获得了广泛应用。

1.感应钎焊加热

感应钎焊是利用感应电流在焊件中的电阻热来实现的。当感应器和工件的形状、尺寸以及相对位置固定时，感应电流的大小与施感电流及其频率成正比。其关系可用下式表示^[28]：

式中 E——电动势（V）；

Z——焊件的全部阻抗（Ω）；

B——最大的磁感应强度（T）；

S——焊件受磁场作用的断面积（cm²）；

f——交流电频率（Hz）；

W——感应器的匝数。

从上式不难看出，频率越高，感应电流就越大，加热速度就越快；但频率越高，交流电的趋肤效应也越明显，焊件加热的厚度也越薄，因而焊件内部只能依靠表面层向内部的导热来加热，加热不均匀程度随频率增高而增大。电流渗透深度δ可由下式求得：

式中 δ——导体中的电流渗透深度（mm）；

μ——导体的磁导率（Gs/Oe）（1Gs/Oe≈1.25×10^-6H/m）；

ρ——导体的电阻率（Ω·mm）。

从式中不难看出，感应加热时，焊件加热厚度取决于电流的渗透深度，与电流频率和磁导率的平方根成反比，与电阻率的平方根成正比，即频率越高，加热厚度越小，表面加热越迅速。表23-26列出了不同材料的加热厚度与电流频率的关系。

表23-26 不同材料的加热厚度与电流频率的关系^[25]120 Table 23-26 Effect of current frequency on heating thickness of various metals

2.感应钎焊设备

感应钎焊设备主要由交流电源装置（也称感应电流发生器）和感应器（俗称感应圈）等组成。在某些场合还带有辅助夹具和焊件防氧化保护装置。

（1）交流电源装置 交流电源装置通常由电源、整流器、逆变器（或振荡管）、变压器、电容器组、控制系统、保护装置和冷却水系统等组成。整流器是将三相50Hz交流电网整流为所需幅值的直流电源，加到逆变器（或振荡器）两端上。逆变器的作用是将直流电源变换为所需频率的交流电源。变压器是使负载阻抗与电源要求阻抗相匹配，输出预计的频率。控制系统控制输出功率、加热时间、保温时间等。自动保护装置具有过电流、缺水、缺相等保护功能，当发生故障时，设备会自动关闭，不再起动。

用于感应钎焊设备的加热功率（输出功率或振荡功率）一般在1～60kW范围内，工作频率在0.5～400kHz之间。目前，实际应用较多的是10～40kW和8～300kHz的交流电源装置。

交流电源装置按其频率不同可分为中频、超声频和高频三种。中频（1～10kHz）可以由机械式发电机组（0.3～8kHz）或晶闸管中频交流电源装置（0.5～10kHz）产生，前者因耗能大、噪声大等原因，现已被淘汰。常用的超声频电源（20～100kHz）和高频电源（200～500kHz）可以是电子管式的，也可以是全固态晶体管式的。IGBT全固态晶体管式超声频电源（20～100kHz）和MOSFET全固态晶体管式高频电源（150～300kHz）正在替代电子管式高频电源。近十年内，国内又发展了一种全固态晶体管式超高频电源，其频率约为700kHz～1.3MHz，已用于薄壁小件的钎焊。全晶体管式高频电源与同样功率的电子管式高频电源加热设备相比，具有下述优点：

①不使用价高、易损、耗能大的电子管和与其配套使用的阳极升压变压器、电子灯丝变压器等以及相关的冷却水系统。②电能转换效率高，可达92%，节电达1/3，节水1/2。③电路简单可靠、使用前无须预热，操作方便。④体积小、重量轻、价格便宜，设备占地面积小，仅为电子管式的1/3。

20世纪五六十年代发展起来的闸流管整流的电子管式高频设备在国内已停止生产，采用晶闸管半导体高压整流的电子管式高频设备性能较闸流管整流的有明显提高，体积也显著缩小，仍在国内大量使用，但受到全固态晶体管电源的挑战，也面临被淘汰的危险。

国内已有数十个专业厂家生产IGBT、SIT、MOSFET等全固态晶体管式钎焊加热设备，规格、品种齐全，技术较为成熟，其加热功率和工作频率范围已能覆盖整个感应加热领域，并已系列化、小型化。表23-27列出了国产部分交流电源装置的型号和技术参数。目前，在钎焊领域中，全固态晶体管式交流电源正在逐步替代电子管式的交流电源。

表23-27 国产部分交流电源装置的型号和技术参数Table 23-27 Types and technical parameters of domistic A.C.power devices

① GP10—CW5和GP30—CW7感应加热设备的质量。

（2）感应器 感应器是感应钎焊设备的重要器件，交流电源的能量是通过它传递给焊件实现加热的。感应器一般由感应圈、汇流板（管）、冷却装置组成。感应圈是感应器的核心部件，感应圈的形状和尺寸取决于加热条件、被加热焊件表面的大小和形状、电源的功率和频率。在设计感应圈时，必须考虑高频感应加热的集肤效应、邻近效应和圆环效应，还必须考虑单匝和多匝感应圈、感应圈节距、感应圈与焊件耦合、多匝外热式和多匝内热式感应圈等因素对焊件加热的影响。一般不采用间隙小于2mm的感应圈、以免感应圈与焊件形成短路。为避免间隙较小的焊件被烧伤，可用石棉绳缠绕感应圈使之绝缘。钎焊复杂焊件用的感应圈和内加热式感应器可借助氧磁体来控制高频磁场和增加感应圈的效率。图23-43所示为感应圈的基本形式。(www.xing528.com)

图23-43 感应圈的基本形式^{[20][16]122-124} Fig.23-43 Basic figures of inductor

图23-43a是一种改进的单匝感应圈，能同时钎焊同一焊件上的两个不同的接头；图23-43b～d是可钎焊不同几何形状焊件的多匝感应圈；图23-43e是钎焊硬质合金刀片的感应圈；图23-43f是由铜板加工成的单匝感应圈，内钻有水冷却孔，其加热宽度比铜管制成的大；图23-43g是双位感应圈，可同时钎焊两个焊件；图23-43h是扁平式感应圈，适用于加热平面，也能用于传送带上的焊件钎焊，如图23-43i所示；图23-43j所示的感应圈可同时钎焊两个接头；图23-43k是为防止螺纹过热而采用的内热式感应圈。感应圈的形状和大小是多种多样的，它们是随焊件加热的需要而变化。在卫星和飞机上，有时需要在安装位置钎焊或拆卸导管，因此必须使用钎焊钳。图23-44所示为氩气保护钎焊钛导管的可分式钎焊钳。低电阻同轴高频电缆可将高频电流输送到2～10m之外钎焊。

图23-44 可分式钎焊钳 a）实物图 b）示意图 Fig.23-44 Detachable induction brazing clamp

1—罩（左和右） 2—观察窗 3—感应圈 4—冷却水接管 5—氩气接管 6—被钎焊零件

感应圈大多采用铜管制造，工作时内部通冷却水。为提高效率最好采用方形截面铜管。感应圈与焊件间的单边距离通常为3～6mm，其节距一般为1.5～2.2mm。

（3）感应钎焊机 感应钎焊机通常由高频电源、机械装置（包括工作台及其气动升降机构，或工作台的转动机构，二维微调机构及焊件夹具），以及水冷系统、气路系统和电控系统组成。感应钎焊机大多为专用设备，生产率高，焊缝质量稳定可靠。感应钎焊机在制冷行业（如冰箱和空调的主阀体与两端管及毛细管、先导阀阀体与导管、电磁换向阀、四通换向阀等）、电机行业（如发电机绕组、变压器绕组）、航天工业（液体火箭发动机推力室、卫星导管）以及其他一些工业部门（如不锈钢-铝/铜复底锅、铜散热器、涡轮叶片、汽车换向器、硬质合金锯片）获得了广泛应用。感应钎焊机按自动化程度高低可以分为半自动和自动两种。

1）半自动感应钎焊机。半自动感应钎焊机焊件的装卸工序及起动是由人工操作的，而钎焊过程全部自动进行。以铜散热器高频感应钎焊专机为例[30]，钎焊采用SP-30B型高频电源，感应圈是扁盘式的；机械装置有气动升降机构、二维微调机构及焊件夹具；电控系统主要由时间继电器、无触点开关和从焊接电源内取的钎焊结束信号来搭建的控制回路，实现电路上的控制。当带动感应圈的气缸下降到加热位置，气缸上的无触点开关闭合，继电器带电，延时2s后，钎焊机开始加热-保温-冷却；电源发出钎焊结束信号，气缸上升，取出焊件，一个工作过程结束。整个钎焊过程全部由根据流程图编制的PLC程序控制。半自动感应钎焊机属间歇性工作机械，主要用于中小批量生产。半自动感应钎焊通常采用钎剂保护钎焊，但也可在氩气保护下或在真空容器中进行钎焊。

2）自动感应钎焊机。自动感应钎焊机是利用传送带或转盘连续不断地将焊件送入和带出加热位置，感应器呈盘式或隧道式，如图23-45所示。工作时，感应器一直通电，由选定的焊件送进速度来控制加热规范。这种感应钎焊机生产效率高，主要用于小件的大批量生产^[1]71。

图23-45 自动感应钎焊机 a）传送带式 b）转盘式 Fig.23-45 Automatic induction brazing machine

23.3.2.5 钎焊炉

钎焊炉是以电阻热作为热源进行钎焊的加热设备，它是应用最广的硬钎焊加热设备。按其钎焊过程中钎焊区的气氛组成可分为三类，即空气钎焊炉、保护气氛钎焊炉和真空钎焊炉。

1.空气钎焊炉

空气钎焊炉实际上就是普通热处理用的电阻加热炉。按结构型式分有立式和卧式两种。它们结构简单、通用性强、加热均匀，焊件变形小，一炉可同时钎焊多件，成本低。其缺点是加热时间较长，对焊件整体加热，焊件在钎焊过程中氧化严重，钎焊温度高时更为明显，因此其应用受到限制。目前较多地用于铝及铝合金中小型零件的钎剂保护钎焊。在钎焊铝及铝合金时，要严格控制炉温，保持炉温的均匀度。例如，在空气炉中钎焊6A02铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢接头时，炉温比6A02铝合金温度高出30℃左右（视焊件大小经试验而定）。当Al-Si共晶钎料在钎剂保护下熔化后，再停留2～3s，就应从炉中迅速取出焊件，以免母材过烧。

2.保护气氛钎焊炉

保护气氛钎焊炉按钎焊区气氛的活性可分为惰性（或中性）气氛钎焊炉和还原性气氛钎焊炉两大类。

（1）惰性（或中性）气氛钎焊炉 惰性（或中性）气氛钎焊炉，通常是由一个电阻加热炉和一个可通入一定压力的惰性（或中性）气体（如氩或氮）的容器组成。钎焊前，容器一般先抽真空再通入惰性气体，经抽真空-充气多次反复，使容器内氧化性气氛分压降至最低，然后送入电阻加热炉内升温钎焊。图23-46所示为一钎焊容器的结构图。它是一个用砂封的钎焊容器，由不锈钢或耐热钢焊接而成。容器上焊有惰性气体的进气管和出气管，由于氩气比空气重，出气管应安置在容器上部。该类容器已用于不锈钢组合件的纯氩气保护钎焊。

采用惰性气氛钎焊炉钎焊时，最好放一个“工艺盒”（或“工艺罩”），将焊件先装入“工艺盒”内，再置于容器中（或将“工艺罩”直接罩在焊件上），可获得满意的钎焊质量。对于十分复杂的钎焊结构，例如，火箭燃烧室头部喷嘴组合件，必要时在氩气中可加入BF₃气体以增加保护气氛的活性，此时容器盖必须焊死，不能用砂封，并将BF₃混合气体排出室外。氮气在钎焊中作为保护气体单独应用较少，其典型应用是在铝合金钎焊炉中。钎焊炉钎焊时，需通入99.995%的高纯氮保护，并在焊件待焊处加少量的非腐蚀性的KAlF₄与K₃AlF₆共晶钎剂（Nocolok钎剂）。钎焊炉有间歇式（又称周期式）和连续式两种结构形式，用来钎焊汽车空调的铝质冷凝器、蒸发器和中冷器等。间歇式的钎焊炉适宜钎焊较大的汽车部件，如中冷器和大型散热器等，而连续式的钎焊炉通常用于轿车空调的蒸发器和冷凝器的钎焊。表23-28列出了国产的部分间歇式钎焊炉的型号和技术参数。图23-47所示为一种间歇式钎焊炉的实物照片。图23-48所示为一连续式铝钎焊炉。它由干燥炉、加热炉、冷却室、充气冷却室、控温系统、传送装置、警报系统等组成，具有生产效率高，钎焊成本低、钎焊质量好等优点。

图23-46 钎焊容器的结构图 Fig.23-46 Structure scheme of brazing vehicle for furnace brazing

1—保护气体进气管 2—工作气体出气管 3—容器 4—砂封槽 5—顶盖

表23-28 国产的部分间歇式钎焊炉的型号和技术参数Table 23-28 Types and technical parameters of domestic intermittent brazing furnace

（续）

图23-47 间歇式钎焊炉 Fig.23-47 Intermittent brazing furnace（Kanto Yakin）

图23-48 连续式铝钎焊炉 Fig.23-48 Continuous furnace for aluminum brazing（Kanto Yakin）

该连续式铝钎焊炉8m长的炉膛分为五段控制加热，每段上下各有一支热电偶，下部五支热电偶接温度调节计，根据设定温度进行自动调节；上部五支热电偶接五只温度调节计，显示加热炉每段上下温度之差，并通过各段加热功率的调整，进行温度自动调节。加热炉升温的速度快慢，通过程序温度设定器控制。干燥炉和氮气加热器采用温度调节计进行自动控温。温度记录仪对干燥炉、加热炉、氮气加热器的温度进行自动记录，并对温度过高或过低发出警报。在正常稳定的生产过程中，加热炉的每段温度与设定温度的偏差一般为1～2℃。

产品装夹后，放入专用的传送托盘。整个钎焊传送过程通过程序控制器进行全自动搬送。产品通过干燥炉和加热炉时，采用耐热钢网带传送。产品搬送过程中的限位装置，都采用光敏管限位。

为保证整套设备的正常运行，全系统对以下参数进行监控和报警：氮气压力和流量过低或氮气加热器温度过高；压缩空气和冷却水压力过低；加热炉和干燥炉温度过高或过低。发生以上异常情况时，指示灯亮、蜂鸣器鸣叫。

炉中的气氛是通入99.995%高纯氮，气氛中的氧含量小于0.01%，露点低于-40℃，钎焊温度为595℃，8m长的炉膛分五段控制加热，炉温分别为600℃、610℃、625℃、620℃，产品以268mm/min速度向前移动，使产品的加热温度在钎焊温度区持续1min以上时间。

表23-29列出了国产NB连续式钎焊炉的型号和技术参数。

（2）还原性气氛钎焊炉 还原性气氛钎焊炉也称活性气氛钎焊炉。还原性气氛除能防止空气侵入造成焊件进一步氧化外，还将还原焊件表面所有的氧化物，起到钎剂的作用。炉中钎焊常用的还原性保护气体见表23-30。国内目前应用较广的还原性保护气体主要有净化的氢气、高纯氮加少量氢、分解氨以及氮与甲醇裂解的混合气体。

1）氢气保护钎焊炉^[31]。氢气是目前钎焊中常用的活性气体，广泛应用于电真空器件的钎焊，以及陶瓷与金属的封接。氢气通常以瓶装或管道输送，利用氢气净化装置（如ZM916型氢气净化装置）处理后，其露点可达-70℃左右。通常露点低于-40℃以下的氢气就可用于钎焊表面为Cr₂O₃、NiO等氧化物的合金钢和不锈钢。氢气钎焊炉有立式和卧式两种。图23-49所示为一常用的立式氢气钎焊炉，其炉膛尺寸为φ550mm×750mm，最高温度为1100℃，工作温度为850℃，额定的加热功率为92kW，由可编程序控制器（PLC）实现自动控制。钎焊结束后，可充氮气加速冷却。立式氢气钎焊炉温区范围大，适合钎焊尺寸较大的焊件，升温速度较缓慢，热冲击小。其不足之处是生产周期长，不能连续生产。

表23-29 国产NB连续式钎焊炉的型号和技术参数Table 23-29 Types and technical parameters of NB domestic continuous brazing furnaces

表23-30 炉中钎焊常用的还原性保护气体^[29，31] Table 23-30 Protective atmospheres in furnace brazing^[29，31]

图23-49 立式氢气钎焊炉 Fig.23-49 Scheme of a vertical hydrogen brazing furnace

图23-50所示为一卧式氢气钎焊炉，它主要由炉壳、炉衬、钼丝加热炉管、预热区和冷却区等部分组成。卧式氢气钎焊炉结构较简单、使用方便，生产周期较短。

图23-50 卧式氢气钎焊炉 Fig.23-50 Horizontal hydrogen brazing furnace

1—送料管 2—炉体 3—出料管 4—支架 5—气体管道 6—控制仪表 7—把手

目前国内已有大型的立式氢气钎焊炉和半自动双管三室氢气钎焊炉，并能小批量生产。

当空气中混有体积分数为4.1%～74%的氢气时，遇火就会发生爆炸，因此氢气钎焊炉不能有氢气泄漏，操作要特别小心，必须严格按照氢气钎焊炉的操作规程进行。为了安全起见，氢气钎焊炉应设置防爆装置。

2）连续式气体保护钎焊炉。连续式气体保护钎焊炉是一种高效率、高质量、低成本、大批量进行复杂结构的小型零部件无氧化钎焊的生产设备。连续式气体保护钎焊炉已广泛应用于汽车行业、家用电器、炊具、五金行业的批量连续焊接生产。连续式气体保护钎焊炉根据焊件传送方式不同可分为网带式、推杆式和辊底式三种，其中网带式连续气体保护钎焊炉在国内生产和应用最为广泛。选择哪一种钎焊炉炉型和保护气氛应根据钎焊的焊件材料及其大小来决定。钎焊时所用保护气氛可从表23-30中选用。

网带式连续气体保护钎焊炉。网带式连续气体保护钎焊炉能连续操作，生产率高、能精确地控制焊件在加热室和冷却室中的时间。网带式连续气体保护钎焊炉通常分为水平网带式和桥形网带式两种。前者的炉膛是直通的，后者的炉膛呈弓桥形。

网带式连续气体保护钎焊炉，通常由加热系统、冷却系统、传动系统、控制系统及供气系统等装置组成。冷却采用水套结构，长度约占炉子总长的1/2～3/5，一般大于3m。网带用耐高温不锈钢丝编织而成。电动机用变频调速或电磁调速。加热炉体绝热保温采用半纤维或全纤维结构。加热元件根据炉子额定温度选择，低于1000℃一般选用合金电阻材料，高于1000℃采用硅碳棒。加热电源是380V电压Y形接线方式，用过零触发和移相触发元件无触点输电。采用AI人工智能工业调节器控制加热温度和输出控制信号源，设备由各种传感器、PLC、执行元件实现机电一体化控制。

对于铁基、铜基焊材（包括碳钢、合金钢、铸铁、铜及铜合金等），因其Cr、Mn等的含量很低，对保护气氛的露点要求相对也较低，一般都选用水平网带式连续气体保护钎焊炉，如图23-51所示。水平网带式连续气体保护钎焊炉可根据工艺要求设定预热、升温、钎焊和冷却等几个温区。加热室温度是可控的，控温精度可达±2℃～3℃，对于碳钢焊材，所用保护气氛的露点应控制在-7℃以下。气氛为中性高纯氮气和高纯氢还原气氛的组合。保护气体输入炉内位置如图23-51所示。

对于不锈钢材料，由于其含有大量的合金元素Cr，Cr极易氧化，而其氧化物又极难还原。在纯氢保护条件下，1000℃时，氢气露点为-50℃时，铬的氧化物才处于氧化与还原的平衡状态。为了保证钎焊时炉内气氛的高纯度，钎焊不锈钢的连续气体保护钎焊炉均采用桥形结构^[32，33]。图23-52所示为桥形网带式连续气体保护钎焊炉示意图。桥形钎焊炉是利用氢气的密度大大低于氧气和氮气，在炉管内上方为氢气，高纯氢不断输入，迫使炉内气体外排，并阻止外界空气侵入，从而保证了持续的高纯度，也保证了不锈钢焊件的钎焊质量。桥形网带式连续气体保护钎焊炉通常采用分解氨气作为保护气体，气体的纯度要求其露点在-60℃以下。桥形网带式连续气体保护钎焊炉的网带传动、速度控制、冷却方式、加热元件、温度控制、保护气氛导入以及冷却方式等与水平网带式的基本相同。图23-53所示为网带式连续气体保护钎焊炉钎焊的部分产品。表23-31列出了国内部分网带式连续气体保护钎焊炉的型号及技术参数。

图23-51 水平网带式连续气体保护钎焊炉结构示意图 Fig.23-51 Structure scheme of a horizontal brazing furnace with continuous belt in protective atmosphere

图23-52 桥形网带式连续气体保护钎焊炉示意图 Fig.23-52 Scheme of humpback brazing furnace

图23-53 网带式连续气体保护钎焊炉钎焊的部分产品 Fig.23-53 Brazing products made from horizontal brazing furnace with continuous belt in protective atmosphere

推杆式连续氮基气氛钎焊炉。推杆式连续氮基气氛钎焊炉是在传统的推杆式连续气体保护钎焊炉（见图23-54）中充氮基气体进行保护的一种钎焊设备。氮基气氛是应用甲醇（CH₃OH）裂解后的气体对工业氮（纯度98.5%～99.5%）进行纯化获得的。最终得到含有H₂和CO的氮基气氛，其中H₂+CO的体积分数自2%～12%连续可调，露点≤-60℃。推杆式连续氮基气氛保护钎焊炉具有结构简单、运行安全可靠、操作方便，成本低等特点，可广泛应用于汽车工业、制冷及家电行业的大批量钢质零件高温钎焊。

推杆式连续气体保护钎焊炉一般由炉前区、加热区和冷却区组成，并有高精度的温控系统和可靠的制气系统相配套。置于炉前区的推杆系统，将载有焊件的料盘不断推入炉中，实现连续钎焊工作。该类标准钎焊炉的加热工作室的长度为600～900mm、冷却室的长度为2100～2800mm，门的开口是（200mm×200mm）～（450mm×450mm）。加热元件为硅碳棒。通常不需要保护气氛的排气系统，这是因为进气门和出气门不会同时打开，这就避免了穿膛气流对保护气氛的破坏。天津生产的一种推杆式连续氮基可控气氛保护钎焊炉，高为170mm，加热功率为90kW；焊件送进速度为100～300mm/min，保护气体用量为10m³/h；外形尺寸：长15000mm，宽1370mm，高1700mm。推杆式连续氮基可控气氛保护钎焊炉已用于汽车滤清器、电泵泵架等的钎焊。

表23-31 网带式连续气体保护钎焊炉的型号及技术参数Table 23-31 Types and parameters of domestic continuous brazing furnace with protective atmosphere

① 三个系列（RCWA7、RCWE8和RCWE11），15个型号额定功率为45～160kW，加热室尺寸为200mm×100mm×2300mm～580mm×200mm×5000mm。

② 两个系列（RCWE9、RCWE12），12个型号额定功率为30～145kW，加热室尺寸为160mm×80mm×1800mm～490mm×300mm×3500mm。

图23-54 推杆式连续气体保护钎焊炉结构示意图 Fig.23-54 Structure scheme of a push-rod continuous brazing furnace with protective atmosphere

3.真空钎焊炉

真空钎焊设备就是采用电阻热作为热源进行真空钎焊的加热设备，它主要由真空钎焊炉和真空系统两部分组成。真空钎焊炉加热均匀，焊件变形小，不用钎剂，焊后不需要清洗，钎焊的产品质量高，可以方便地钎焊那些用其他方法难以钎焊的金属和合金，因此在航空航天、汽车、制冷及电子等领域获得了广泛的应用。真空钎焊炉又可分为热壁真空钎焊炉和冷壁真空钎焊炉两种类型。其中冷壁真空钎焊炉应用最为普遍。

（1）热壁真空钎焊炉 热壁真空钎焊炉通常由一个真空容器和一个通用的电阻加热炉组成，如图23-55所示。焊件放在真空容器中，容器抽真空后送入炉中加热钎焊。图23-56是热壁真空钎焊炉的实验装置。其真空机组由旋片式机械泵和油扩散泵组成。真空钎焊容器由5mm厚的不锈钢管径焊接而成，这种真空钎焊容器结构简单，没有加热元件和隔热材料，制作方便；加热过程中释放的气体少，有利于保持真空；钎焊后容器可退出炉外空冷，生产周期短，可防止母材晶粒长大。热壁真空钎焊炉设备投资少，生产率高；但容器在高温、真空条件下受到外围大气压力的作用，易变形，故一般只适合于小件小批量生产或实验室的钎焊研究工作。大型热壁炉一般采用双容器结构，即加热炉的外壳也设计成低真空容器，如图23-55b所示，但结构的复杂化使其应用受到限制^[1]。

（2）冷壁真空钎焊炉 冷壁真空钎焊炉是一种自带加热器的真空钎焊容器，炉壁为双层水冷却结构，钎焊炉外壳是冷的。它是钎焊不锈钢、铝及铝合金、陶瓷等常用的钎焊设备，按其结构形式可分为立式和卧式两大类。大型的冷壁真空钎焊炉以卧式居多，这是因为立式炉往往受到厂房空间高度的限制。冷壁真空钎焊炉按其炉膛结构不同又可分为单室、双室和多室。焊件钎焊结束后，有些随炉冷却，有些充惰性气体快速冷却，使焊件的钎焊与淬火热处理工序合二为一。此外，冷壁真空钎焊炉还可按其钎焊加热温度不同分为中温铝真空钎焊炉和高温真空钎焊炉两种。

图23-55 热壁真空钎焊炉简图 a）单容器 b）双容器 Fig.23-55 Sketch of hot-wall vacuum brazing furnace

1—炉壳 2—加热器 3—真空容器 4—反射屏 5—炉门 6—密封环 7—工件 8—接扩散泵 9—接机械真空泵

1）高温真空钎焊炉。高温真空炉主要分为立式和卧式两个系列，立式系列又分钟罩升降式与底部托盘升降式两种。卧式系列可分为单开门结构与前后双开门结构两种形式。炉体均采用水冷夹层结构，外壁为碳钢，内壁为耐水蚀不锈钢。加热室的加热元件有钼丝、钼带、钼棒和石墨管等几种类型。加热元件分布方式有圆周加热型和全方位加热型两种，以确保炉温的均匀性。加热室保温用隔热材料可采用全金属型的或复合型的。全金属型隔热材料通常由耐热不锈钢片与钼片组成；复合型隔热材料采用耐热不锈钢片、钼片与碳毡或硅酸铝纤维等组成。目前不少高温真空钎焊炉的隔热层多由多层碳毡组成。

图23-56 热壁真空钎焊炉的实验装置 Fig.23-56 An experiment set of hot-wall vaccum brazing furnace

真空机组一般由机械泵与油扩散泵或机械泵与罗茨增压泵、油扩散泵等组成。根据不同工艺要求选用不同的真空机组。

温度控制采用智能温控仪，实现升温、保温和降温的自动控制。升降温度可调，同时还可显示温度和时间等参数。

充气冷却系统有鼓风机外循环结构和鼓风机内循环结构等几种类型，促使焊件快速冷却。

目前，国产的真空钎焊炉的整个工艺过程控制都采用了可编程序控制器（PLC）完成，全部动作均有联锁保护，具有手动和自动两种操作方式。此外，还都设有完善的报警及保护装置。

高温真空钎焊炉的规格品种繁多，结构型式也不相同，本章仅对几种典型的高温真空钎焊炉做简略介绍。

立式单室真空钎焊炉。图22-57所示为一立式单室高温真空钎焊炉简图。^[18]370其有效工作空间为φ500mm×800mm，最高钎焊温度为1300℃，极限真空度1.3×10^-3Pa。它由炉盖、炉体、可升降的底部托盘、加热元件、水冷系统、真空系统和控制系统等组成。采用水冷夹层结构。外壁材料为碳钢，内壁为不锈钢。内置隔热屏（或反射屏）由5层金属片组成，内两层为0.5mm厚的钼片，外三层为1mm厚的不锈钢片。层与层之间的间隔为12mm，隔热屏的作用是将热能反射回去，从而起到隔热和保温作用。在隔热屏内侧均匀分布着加热元件，它们采用钼丝制成笼式结构，使用高纯氧化铝绝缘。加热元件有6个抽头，分别固定在6个电极装置上，采用双三角形连接，由200kW的低压变压器供电，并用200kW的磁饱和电抗器无级调节变压器的电压。炉子的开启和装卸焊件都在炉底进行。炉底托盘上安装有料盘与隔热屏，托盘依靠升降机构可使其上升或下降。在托盘上装有小轮，当托盘下降到下面轨道上时，可以移出炉体，因而焊件装卸十分方便。在炉身还装有两个观察装置，在钎焊过程中观察焊件的加热程度和钎料的熔化、铺展情况。

真空系统由一台ZX-70旋片式机械泵（抽气速率为70L/s）、一台K600型油扩散泵（抽气速率10000L/s）和一些真空阀门及管道等组成。一般只需10～20min就可使炉内真空度达到5×10^-3Pa。上述真空系统可使炉内的极限真空度达到1.3×10^-3Pa，热态真空度保持在1×10^-2～6×10^-3Pa范围内。

电气系统主要由变压器、磁饱和电抗器和电气控制框等组成，用WZK-1AP热偶电离复合真空计测量炉内真空度，采用电子电位差计测量和控制炉温。整个操作（包括真空度控制、升温和降温等）均由手工操作控制。升降温速率可调，并同时显示炉内实际温度和真空度等多种参数。

上述立式单室高温真空钎焊炉加热均匀（炉温均匀度为±6℃）、操作方便，加热效率高。缺点主要有：结构较复杂，制造费用高，钎焊后焊件只能随炉冷却，生产周期长，不能连续生产，因此生产效率较低。目前立式单室钎焊炉一般都安装了充氩（或氮）快速冷却装置，大大缩短了钎焊周期。

图23-57 立式单室高温真空钎焊炉简图 Fig.23-57 Sketch of vertical high-temperature vacuum brazing furnace with single room

1—控制柜 2—工作平台 3—加热元件 4—观察装置 5—侧隔热屏 6—电极 7—上隔热屏 8—炉盖 9—热偶装置 10—规管 11—放气阀 12—气动阀 13—电动阀 14—电磁阀 15—机械泵 16—扩散泵 17—水冷系统 18—支架 19—升降机构 20—炉底托盘 21—下隔热屏

卧式单室高温真空钎焊炉。图23-58所示为一卧式单室高温真空钎焊炉示意图，属单室类型。它由炉体、炉门、加热室和强制循环气冷装置等组成。炉体与炉门均为双壁水冷结构，内外壁采用碳素钢制造（根据用户需要内壁也可采用不锈钢）。炉体、炉门之间的密封采用锁紧圈承压结构，由两个气缸自动锁紧炉门，保证真空炉在负压和高压气冷时的密封。隔热层为多层石墨和陶瓷纤维毡组成的圆形结构。石墨管加热元件在长度方向上沿隔热层内壁均匀分布，加热均匀，热损失小。加热元件可拆卸，损坏时可单独更换。在真空钎焊炉的端部装有鼓风机，冷却气体通过沿加热室长度方向上均匀布置的集气管以及装在集气管上的喷嘴，从加热室的各个方向对工件进行喷射冷却，然后气体从加热室两端，经过多级高效热交换器冷却后，强制循环进行对流冷却，获得强烈而均匀的冷却效果。冷却气体压力一般不超过2×10⁵Pa。电控系统采用PLC与可编程温度控制器的方式，实现全自动、半自动和手动三种方式的控制，操作灵活。真空机组由旋片机械泵，罗茨增压泵和油扩散泵组成，由于装有初级泵和增压泵，保证了系统迅速地抽空。

图23-59所示为另一种卧式单室高温真空钎焊炉。它的最高温度为1300℃，极限真空度为6.6×10^-4Pa。它主要由炉壳、加热室、真空系统、循环风冷系统、控制系统和安全保护系统等组成^[35]。

炉壳是圆筒形夹层结构，内通循环冷却水。炉门开关系统采用错齿法兰结构，齿轮齿条传动，炉门开启快捷、可靠。

图23-58 卧式单室高温真空钎焊炉示意图 Fig.23-58 Scheme of horizontal high-temperature vacuum brazing furnace

1—炉壳 2—加热室 3—换热器 4—冷风机

图23-59 卧式单室高温真空钎焊炉 Fig.23-59 Horizontal high-temperature vacuum brazing furnace with single room

与上述的卧式高温真空钎焊炉相比，加热室采用了全金属结构，隔热层由两层0.5mm厚的钼片、三层0.5mm奥氏体不锈钢和一层5mm的不锈钢组成。真空机组由KT-600型油扩散泵，ZJ-600型罗茨真空泵和ZX-70型旋片式真空泵及一台ZXZ-8型真空泵（三级四泵）组成。ZXZ-8型真空泵的作用是当KT-600型油扩散泵处在加热状态且没有对炉子抽真空时维持扩散泵体内的真空度，以防止扩散泵油氧化。在循环风冷系统中，69只喷嘴分布于加热室的圆周及前屏，由后屏回风，形成“O”式闭路气体循环，使工件冷却均匀迅速。控制系统采用C60P型可编程序控制器，可进行自动和手动控制。温度控制部分由一台FP21可编程温控仪、晶闸管放大器及磁性调压器组成。全部工况动作均有联锁保护，以防止误操作现象。安全保护系统对超压，超温和断水等进行自动控制，并发出声光报警。

卧式多室高温真空钎焊炉。为了提高高温真空钎焊炉的生产效率，国内、外都发展了三室或更多室的半连续式高温真空钎焊炉。图23-60所示为一国产的三室半连续式真空钎焊炉。该钎焊炉有效均温区为950mm×500mm×500mm，最高温度为1300℃，温度均匀性为±5℃，工作真空度为10^-1Pa。炉体为钢质圆筒夹层结构。圆筒的两端分别为准备室（装料、抽真空）和冷却（卸料）室，中间为钎焊加热室。采用石墨毡作为隔热层，加热元件使用石墨带。冷却室顶部装有风扇，风扇下端为铝翅片钢管组成的热交换器，同时设有充填惰性气体的阀门。三室之间用闸板阀隔开并密封，机械泵与罗茨泵二级抽真空。炉内压力数值和动态过程由控制柜面板上的模拟板显示。焊件在三室的传递靠电动机密封驱动传递机构，入炉后全部自动程序由PLC控制，钎焊温度及保温时间由欧陆818温控仪控制。此炉在运行过程中，加热室始终保持在比较高的温度，无须反复升降温，节省了能源，特别适合不必预热和成批零件的钎焊，大大提高了钎焊效率，如每钎焊一炉高温合金焊件，平均只需要40min左右。这种半连续三室高温真空钎焊炉结构复杂、造价高，此外充填的惰性气体的露点应低于-40℃。

图23-60 国产的三室半连续高温真空钎焊 Fig.23-60 Three-room semi-continuous high-temperature vacuum brazing furnace

目前国内已有几十家企业制造高温真空钎焊炉，其中以卧式炉型居多，已系列化、半自动化，不少产品远销国外。高温真空钎焊炉已广泛应用于航空航天、电子器件、核工业、机械家电、汽车工业、工具行业和轻工五金等部门。国产高温真空钎焊炉的型号及其技术参数见表23-32。

表23-32 国产高温真空钎焊炉的型号及其技术参数Table 23-32 Types and technical parameters of domestic high-temperature vacuum brazing furnaces

2）铝真空钎焊炉。铝真空钎焊炉是铝及铝合金在真空钎焊时所用的加热设备，它已广泛应用于空分机热交换器、工程机械散热器、液压泵站散热器、汽车散热器、空调蒸发器、雷达网格天线、波导及液压传动机构的油冷器等的真空钎焊。

铝真空钎焊炉通常为卧式结构，主要分为间歇式（单室）和半连续式（三室或更多室）两种。在国内，充气冷却的卧式单室铝真空钎焊炉的生产和应用最为广泛。

卧式单室铝真空钎焊炉。图23-61所示为一卧式单室铝真空钎焊炉，它由炉体、加热室、除镁装置、真空系统、电控系统、水冷系统和气冷系统等组成。炉体与前后盖均为夹层水冷结构，外壁为碳素钢，内壁为不锈钢。炉体端面法兰与前后炉盖之间装有密封圈，保证真空炉在负压下的密封。加热室为多层不锈钢辐射屏组成的矩形结构，镍铬电阻带配置在矩形加热室的四周和前后炉盖，多区加热，多区控制，保证了良好的温度分布和均匀加热，以确保炉内的炉温均匀度在±3～±5℃范围内。所用真空机组由旋片式机械泵、罗茨增压泵和油护散泵组成，极限真空度可达8×10^-4Pa。在高真空挡板阀和真空室之间有镁收集器。气冷系统采用充氮气进行冷却，气体压强为0.08MPa。电控系统采用触摸屏或键盘操作工控机控制系统，可同时控制多台可编程温控仪，连续实时记录炉温和真空度等参数。有多种故障声光报警显示。大多数铝真空钎焊炉有手动和自动两种控制方式。大型铝真空钎焊炉炉门开关系统采用电动机驱动方式。

图23-61 卧式单室铝真空钎焊炉 Fig.23-61 Horizontal vacuum furnace with single room for aluminium brazing

三室卧式铝真空钎焊炉。三室卧式半连续的铝真空钎焊炉用于汽车空调和工程机械的铝质蒸发器、冷凝器、油冷器及涡轮增压冷却器等部件的真空整体钎焊。其炉型结构为三室半连续式真空电阻炉。其内部结构与三室半连续高温真空钎焊十分相似，前端为一准备室（装料和预抽真空），中间为钎焊加热室，尾端为充氮气的冷却（卸料）室。加热室始终处于真空及加热状态。此类国产的铝真空钎焊炉已在生产线上使用了十多年，运行正常。

表23-33列出了部分国产铝真空钎焊炉的型号和技术参数。

3）真空系统。真空钎焊炉的真空度一般为中、高真空度，它们的高真空系统通常包括机械真空泵（如旋片泵、滑阀泵等）、油扩散泵、真空管道、阀门、波纹管、真空规管及其附属装置等，如图23-62所示。对大型真空钎焊炉，为提高抽气速率，尚需增加机械增压泵（如罗茨泵），组成三级抽气。真空泵型号规格很多，应根据焊件及真空炉的结构材料选择哪一类泵及采用什么样的真空机组；还应根据钎焊炉的大小、材料放气情况及对抽气速率的要求来选择各种泵的规格和设计管道系统。有关真空系统的各种产品的型号及其主要技术参数可查阅相关手册或生产厂家的产品介绍。

图23-62 高真空泵机组简图 Fig.23-62 Sketch of high vacuum pump-system

1—机械真空泵 2—电磁带放气真空截止阀 3—波纹管补偿器 4—真空蝶阀 5—油扩散泵 6—扩散泵加热器 7—真空表 8—真空计规管 9—微调放气阀

目前我国已能批量制造各种真空钎焊设备，包括生产各种气淬的真空钎焊炉和三室半连续钎焊炉。我国制造的亚洲最大的铝真空钎焊炉，其均温区尺寸已达到1550mm×1800mm×8000mm；在800℃时，

表23-33 部分国产铝真空钎焊炉的型号和技术参数Table 23-33 Types and technical parameters of domestic vacuum furnace for aluminum brazing

① ZRC-8系列和WZK-3为气淬铝真空钎焊炉。

② ZR3-7GD系列为三室连续式铝真空钎焊炉。

其温度均匀性达到±3℃，极限真空度不低于3×10^-3Pa，最大载荷达到18t。这表明我国制造真空钎焊炉的主要技术性能已接近国际先进水平。但我国的真空钎焊设备与欧美及日本等国相比仍存在不小差距，特别在真空机组和阀门方面，零件加工精度低、耐磨损性差，质量不够稳定、使用寿命较短，维修量大，节能和降低噪声等方面也需要改进。

23.3.2.6 其他钎焊设备

除上述介绍的钎焊设备以外，近十多年来又发展了一些采用其他焊接设备，特别是高能束焊接设备作为加热热源的钎焊设备，如扩散钎焊炉、氩弧钎焊机、空心阴极真空电弧钎焊装置、红外线钎焊装置、电子束钎焊机、激光钎焊机等。这些钎焊用加热设备与相应的焊接设备没有本质区别，实际上是这些焊接设备在钎焊领域的应用发展，因此本章仅举几例做简略介绍。

1.氩弧钎焊机

氩弧钎焊机是利用电弧热作为热源进行钎焊的加热设备，也就是在氩气保护下，采用普通的（或改进的）熔化极脉冲氩弧焊电源设备，填充的焊丝为熔化温度较低的钎料，如Cu97Si3，依靠电弧热将钎料熔化并形成钎焊接头。在氩弧钎焊过程中，母材不熔化。图23-63所示为一氩弧钎焊系统示意图。它主要由熔化极脉冲氩弧焊机、送丝机构和焊枪等组成。目前，国产的逆变熔化极氩弧焊机，由于其电弧动特性好、飞溅少、熔池加热过程呈脉动状态，热输入小，特别有利于镀锌薄钢板采用铜基钎料的钎焊连接。用逆变熔化极氩弧焊机钎焊汽车车身的镀锌薄钢板，采用CuSi3钎料丝，由于它的熔化温度较低（约为1027℃），钎焊时热输入低，锌的挥发和氧化比氩弧焊的明显降低，钎缝气孔大大减少，接头强度提高。此外，由于镀锌层烧损少，保持了镀锌钢板的耐蚀性。

氩弧钎焊机可焊接异种金属，如铜或铝与不锈钢（如铜或铝翅片的不锈钢热交换器），焊接速度快，焊后变形小，因而已广泛应用于汽车、摩托车、冷藏箱制造，以及建筑装潢等。

2.空心阴极真空电弧钎焊装置^[36]

真空电弧钎焊装置是一种新型的钎焊设备，它结构十分简单，真空室内只有一个产生放电电弧的筒形阴极。阴极筒由热电子发射率高的难熔金属箔卷制而成，筒端安置非接触引弧装置。阴极筒的枪体通流动水冷却。加热电源可采用普通的直流弧焊电源。

钎焊时，先将真空室抽至3×10^-3Pa，充入10mL/min的微量氩气使真空度降为2×10^-2Pa。接通非接触引弧器电源，使阴极筒端的电阻丝加热，在阴极的焊件之间加上适当电压，热传导使阴极筒快速升温变红，筒壁高温使其热电子发射能力急剧增加，大量的热电子在阴极筒内受电场斥力作用下高频摆动向阳极（焊件）运行。在摆动过程中，热电子撞击氩原子使其电离。高密度的氩离子轰击阴极筒壁产生更强烈的热电子发射。过程持续进行，使热电子形成放电电弧射向焊件。电弧温度极高，使电弧笼罩的焊件快速升温。当形成放电电弧时切断引弧器电源，阴极筒可保持长时间稳定放电。

图23-63 氩弧钎焊系统示意图 Fig.23-63 Scheme of argon-arc-brazing system

这种钎焊设备是局部加热、加热迅速（在几十秒钟内就可达到2000℃），钎焊周期短；节能，加热功率小，只需1kW左右；设备结构简单，投资少。此钎焊装置已用于苏27的航空发动涡轮叶片与叶冠的银钎料钎焊。用镍基钎料钎焊K417/K403铸造高温合金，以及用Ti-Cu-Ni钎料钎焊TC4试件均取得满意结果。

3.红外线钎焊装置

红外线钎焊装置是利用红外线灯管的辐射热作为热源进行钎焊的加热设备。目前国内已有多种规格的碘钨石英灯和溴锰灯可供选用。国内大型石英灯钎焊设备如图23-64所示。该设备选用了近200只1000W的直形和“”形碘钨石英灯，两侧均分三排、四区，由单相或三相晶闸管整流系统供电，并调节供电电压。石英灯后侧设置了镀铬并用水冷却的反射屏；同时适当调整焊件外封皮各处吸收系数和采用均温铜板等措施，可实现大尺寸薄壁

图23-64 碘钨石英灯钎焊不锈钢蜂窝舵面装置示意图 Fig.23-64 Scheme of a iodine-tungsten lamp set for brazing stainless steel honeycomb rudder-face

构件的高温钎焊。石英灯在长期使用中，灯轴与水平位置的偏差不得超过5°，灯头封接部位温升应小于350℃。

红外线钎焊装置已用于钎焊不锈钢蜂窝结构舵面、磁性存磁器、挠性电缆以及微型器的高密度插装端子。

4.激光钎焊机^[28]

激光钎焊机是用激光束的能量作为热源进行钎焊的一种新颖加热设备，它主要由激光器、送丝机构、移动机构、激光钎焊头和装夹机构等组成。比较完善的生产厂家还配有焊缝跟踪系统和焊后检测系统。

目前，工业生产中应用最多的激光器是Nd：YAG激光器和半导体激光器，这两种激光器除激光能量输入可精确控制外，还可以用光纤传输，它们的功率一般在2～4kW。激光钎焊机可以在空气中进行局部快速加热，通过特殊的光斑能量密度分布的变化，甚至可以实现铝合金的无钎剂钎焊。激光钎焊过程通常采用散焦加热，加热宽度为2～3mm，钎焊速度为1.5～6m/min，送丝角度α可以在0°～90°之间调整。现在激光钎焊主要集中在汽车顶棚、后门和后箱盖的镀锌薄钢板的钎焊，以及新型载货汽车的铜散热器的钎焊。采用的工艺方法是激光填丝钎焊，可选用CuSi3或CuSi2Mn1钎料丝进行对接、卷对接、搭接、卷搭接。

我国钎焊设备在近30年来发展十分迅速，特别是感应加热设备和真空钎焊炉已经系列化，不少还出口日、美和东南亚。但与欧美先进国家相比，在性能方面还有一定差距，特别在钎焊生产过程自动控制方面。我国应抓住时机，改进组织管理、增强钎焊设备的研发力量，增加必要的经费投入，开发高性能、节能环保的自动化程度高的新颖钎焊设备；此外，还要加强标准化工作，以确保我国钎焊设备的质量和性能在一较高的水平上。随着我国钎焊技术的发展和钎焊产品日益增加，我国的钎焊设备必将获得新的发展。