钎料润湿性试验方法详解

我国于2008年实施了新的国家标准GB/T11364—2008《钎料润湿性试验方法》，它适用于硬钎料润湿性能的评定，已在生产、科学研究上得到广泛应用。

25.2.1.1 试件

1）试件的试验面应光洁，无毛边、飞边。试验面应用适当方法清理、去除油污及氧化物杂质。

2）钎料铺展试验用试件的形状及尺寸如图25-1所示。钎料填缝试验用试件形状及尺寸如图25-2所示，试件装配示意图如图25-3所示。

图25-1 钎料铺展试件的形状及尺寸 Fig.25-1 Shape and dimension of a spreadability test specimen

25.2.1.2 试验材料

1）母材。试件材料应与实际构件相同，在对比试验时应选择适合钎焊的金属材料。铺展试件的试验面要求表面平整。填缝试件中的内管B与杯C之间应有一定间隙，以使熔融钎料通过间隙流入外管A与内管B的毛细间隙中。

图25-2 钎料填缝试验用试件形状及尺寸 Fig.25-2 Shape and dimension of a clearance fillability test specimen

图25-3 试件装配示意图 Fig.25-3 The schematic diagram of specimen assembling

2）钎料。试验用的钎料要在试验前进行适当清理，铺展试验、填缝试验中钎料的形状及用量没有特殊的规定，但在对比试验的情况下应保证钎料形状、钎料用量的一致性。

3）钎剂及保护气体。如需使用钎剂时，试验用钎剂种类没有特殊规定，应选择在钎焊温度区间具有较高活性的钎剂。钎剂使用量无特殊规定，但应保证钎料及母材在钎焊过程中不发生二次氧化。在对比试验的情况下，应保证钎剂种类及其用量的一致性。也可使用真空或保护气氛进行铺展及填缝试验。

25.2.1.3 加热装置

推荐加热装置为箱式电炉，如图25-4所示。也可采用满足试验条件的其他加热方式。电炉应有足够的均温区，将试件均匀加热至钎焊温度。加热装置应具有测量炉温及试件温度的测量装置。试验台需水平放置，实验平台及其支撑杆也应选用耐高温的金属材料。

图25-4 加热装置示意图 a）使用钎剂的情况 b）使用保护气体或真空的情况 Fig.25-4 The schematic diagram of heating equipment(www.xing528.com)

F—电炉 Z—试验平台 S—试验件 N—热电偶 P—石英管 G—保护气体进气管及出气管

25.2.1.4 试验方法

1）铺展试验。试验温度为相应的钎焊温度。试验前，钎料置于试件的上表面中心位置，如需使用钎剂，应将其覆盖于钎料上，然后将试件平放在试验平台上。采用快速加热工艺时，试验平台应先预热到试验温度，经预热的试验平台在炉外停留的时间不得超过15s。试件达到试验温度后，板厚为1mm的试件推荐保温30s；板厚大于1mm的试件推荐保温50s。采用真空钎焊等慢速升温钎焊工艺时，可采用较长保温时间。试验结束时，应使试件静止，并冷却至室温，试验结果通过铺展面积和铺展系数来表达。采用适当的仪器测量钎料铺展面积（推荐使用求积仪），以cm²为单位。采用适当的仪器测量钎料铺展之后的高度，根据式（25-1）计算铺展系数。本试验需要重复5次，结果取其平均值，试验结果表示到小数点后两位，数值修约规则按照GB/T 8170中的规定进行。

式中 K——铺展系数；

H——钎料在母材表面铺展后的高度的数值（mm）；

D——与钎料体积相等的球体的直径的数值（mm）；

D=1.24V^1/3

V——试验中使用的钎料的质量与密度的比值。

2）填缝试验。试验温度为相应的钎焊温度。试验前，将钎料（切成15～20mm小段）尽可能放置在内管B内腔中，如需用钎剂，应将钎剂置于内腔中。钎料与钎剂的混合方法依据它们的特性，推荐使用1400mm³钎料和适量钎剂。填缝性试验的保温时间推荐为试件达到试验温度后50s，采用真空钎焊等慢速升温钎焊工艺时，可采用较长保温时间。如图25-5所示，至少从2个或更多方向对试管中钎料填缝横截面进行X射线透视，并记录钎料角度与填缝高度的关系曲线，如图25-6所示。在距试管底部30mm的横截面处进行显微组织观察，如果想要获得更多数据，也可取更多的横截面。显微组织观察时，可获得钎料填缝宽度，钎料与母材的合金化情况及钎料与母材的相互扩散情况的数据。

25.2.1.5 试验结果的记录

1）铺展性试验结果的记录。试验名称、试验编号；母材型号、牌号及尺寸；钎料型号、牌号、规格、用量；钎剂种类、用量及保护气体；钎焊温度、加热方法、保温时间；铺展面积、铺展率。

2）填缝性试验结果的记录。试验名称、试验编号；母材型号、牌号及尺寸；钎料型号、牌号、规格、用量；钎剂种类、用量及保护气体；钎焊温度、加热方法、保温时间；X射线透射检查结果；显微组织分析结果。

图25-5 射线透视检查示意图 Fig.25-5 The schematic diagram of skiascopy X

图25-6 钎料角度与钎料填缝高度关系 Fig.25-6 The relevance between angel and height of clearance fillability