流化钎焊方法.pdf

本发明涉及一种用流动粒子炉加热并使工件焊牢的钎焊方法。
    据美国焊接学会钎焊委员会编著、曹雄夫等译、国防工业出版社1982年2月出版的《焊接手册》和北京航空学院邹僖与哈尔滨工业大学魏月贞合编、机械工业出版社1981年7月出版的《焊接方法与设备    第四分册    钎焊和胶接》介绍。目前具有工业应用价值的钎焊方法有：（1）火焰钎焊，（2）炉中钎焊，（3）感应钎焊，（4）电阻钎焊，（5）浸渍钎焊和（6）红外线钎焊等六种。浸渍钎焊又有化学槽浸渍钎焊和熔融金属槽浸渍钎焊两种。浸渍钎焊和炉中钎焊都广泛应用于钎焊预先装配好的零件，例如钎焊自行车或摩托车的车架上的接头部件。但是，炉中钎焊需向炉中通入起钎剂作用的保护气体，或者炉中为真空状态，这会使钎焊的成本提高。化学槽浸渍钎焊，则是在清洗干净的工件上安放好适当形状的钎料，组装好，沾上钎剂，然后浸入熔盐槽（又称盐浴炉）中，用气体火焰或电流加热熔盐，盐槽供给钎焊所需要的热量，使钎料熔化，依靠毛细管作用，钎料填满焊缝，将工件焊牢。目前，国内自行车行业用于焊接自行车前叉接头和车架的上接头、下接头、中接头等部位，大多数是采用化学槽浸渍钎焊，虽也有采用火焰钎焊的，但为数的厂家不多。采用化学槽浸渍钎焊的零件，必须在零件还处于热态时将钎剂清除掉，任何残余的钎剂都必须在钎焊后清除掉，可以采用水清洗，或者等工件冷却后用化学方法清除。但是对于象自行车车架接头这样形状复杂又有内腔的零件，焊后的清洗是相当费工的，而且不易将内腔中的钎剂和凝结硬化的盐分清洗干净，这将导致工件从内部生锈。采用火焰钎焊虽然可以防止这种弊病，但是火焰温度不易控制，焊件受热不均匀，所焊工件易发生过烧现象，而且钎料不易流入焊缝中，反而会流到工件的外表面，影响工件的外观和日后的涂漆处理，钎焊的质量不易保证。

    本发明的任务就是要克服上述钎焊方法的缺点，提供一种既简单又可保证钎焊质量并可使焊后的清洗容易的钎焊方法。

    本发明地任务是这样完成的：将清洗干净、沾上钎剂的工件一边组装一边安放好钎料，然后将组装好的工件浸入流动粒子炉中加热，使钎料受热熔化，流入焊缝，将工件焊牢。流动粒子炉可以用石墨流动粒子炉，石墨粒子的粒度在40～60目之间，也可以用氧化铝流动粒子炉或其他流动粒子炉，只要流动粒子的熔化温度比钎料的熔化温度高得多就行。流化粒子炉所采用的加热方式有：直接电热、外部电热、燃气外部加热以及燃气直接加热等方式。炉温需控制在稍高于钎料的熔化温度，工件在炉中的浸渍时间根据工件的大小及形状决定。

    由于流动粒子炉的炉温容易控制。工件在炉中浸渍时受热均匀，因此，所焊工件不容易发生过烧现象，由于流动粒子一般不具有腐蚀性，而且流动性好，不会熔化粘附在工件的外表面、内腔表面和缝隙中，因此，特别有利于钎焊后的清洗，另外，流动粒子对欲从焊缝中流出的熔化钎料有承托作用和揩抹作用，因此，钎料熔化后不易从焊缝中流出来淌到工件的外表面，因此，焊缝饱满，接头清晰，焊件外观质量好，无需进行清理钎料泪痕的工作，有利于涂漆的进行。由于用流动粒子炉加热工件比用盐浴炉节省能源。因此采用流化钎焊法焊接工件要比用化学槽浸渍钎焊法焊接相同的工件经济，有利于推广应用。

    下面结合实施例，对本发明的钎焊方法予以详细说明：利用我厂自制的、炉腔直径为270毫米、功率为30瓩的低压交流石墨流动粒子炉，对26吋普通型男女式自行车的前叉进行了试验，炉子采用20～50伏交流电加热石墨粒子，石墨粒子的粒度在40目～60目之间;先从炉底送入压缩空气，石墨粒子翻腾流动，然后通电。石墨粒子的温度逐渐升高，由于石墨粒子在炉内翻腾流动，使炉内各部位的温度趋于均匀，当炉内石墨温度升至1050℃时，使炉温稳定保持在此温度;然后将清洗干净的自行车前叉的立管、前叉肩、衬管、前叉腿共六件工件都沾上用硼砂、硼酸和水配成的钎剂，然后进行组装，同时放好铜条钎料，最好再沾一下钎剂，才将组装好的前叉部件浸没于翻腾的石墨流动粒子炉中，工件在炉中浸渍90秒～120秒，取出冷却。诸焊缝均被焊牢。焊件停放在室内空气中一个月，焊件上未发现锈蚀现象（采用盐浴炉浸渍钎焊的焊件，一般在一天后便开始生锈，霉雨天气更甚）。焊件上也未发现有钎料熔化后从焊缝中流出、流到工件外表面的痕迹。解剖试验表明，用石墨流动粒子炉加热钎焊的自行车前叉的焊缝饱满，焊接强度高。进行16小时的冲击试验（部颁标准4小时），未发现脱焊和开裂现象。用流化钎焊焊接自行车车架的接头部位，车架变形小。

    本发明的应用不限于此，它可以用于自行车车架各接头的钎焊、摩托车上有关接头的钎焊。还可以用于机械、仪表、轻工、化工等行业;钎料不仅可以采用铜，而且也可以采用银、锡、锌及其他钎料。本发明的方法在工业上有着广阔的应用前景。