火焰钎焊的基本原理

图8-1 火焰钎焊示意图

1—导管 2—套管 3—支承块

钎焊是采用比母材金属熔点低的金属材料作为钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法，如图8-1所示。钎焊过程中，钎料能够填充接头间隙的条件就是具备润湿作用和毛细作用。

1.钎料的润湿作用

钎料润湿就是液相取代与固相接触后相互粘附的现象。该过程按其特征可分为浸渍润湿、附着润湿和铺展润湿。衡量液态钎料对母材润湿能力的大小，可以用液相与固相接触时的接触角θ大小来表示，如图8-2所示。

图8-2 钎料在母材上稳定时的接触角(www.xing528.com)

σ_sg—固相与气相间的表面张力 σ_sl—固相与液相间的界面张力 σ_lg—液相与气相间的界面张力 θ—接触角

当σ_sg＞σ_sl时，cosθ为正值，即0°＜θ＜90°，这时钎料能润湿母材。当σ_sg＜σ_sl时，cosθ为负值，即90°＜θ＜180°，这时可认为钎料不能润湿母材。当θ=0°时，表示钎料能完全润湿母材。当θ=180°时，表示钎料完全不能润湿母材。通过以上分析可以看出，钎焊时钎料的润湿角应小于20°。

2.钎料的毛细作用

在钎焊过程中，液态钎料要沿着间隙去填满钎缝，由于间隙很小，类似毛细管，所以称为毛细流动。在钎焊过程中，只有液态钎料对母材具有很好的润湿能力时，熔化的钎料才能靠毛细作用在间隙中流动。毛细流动能力的大小决定了钎料能否填满钎缝间隙。影响液体钎料毛细流动的因素很多，主要有钎料的润湿能力和接头间隙大小等，如钎料对母材润湿性好，接头有较小的间隙，都可以得到良好的钎料流动与填充性能。

3.钎料与母材的相互作用

液态钎料在毛细填隙过程中与母材发生相互物理化学作用，它们可以分为两种：一种是固态母材向液态钎料的溶解；另一种是液态钎料向固态母材的扩散。这些相互作用对钎焊接头的性能影响很大。