火焰钎焊

焊接技术之一

火焰钎焊分火焰硬钎焊和火焰软钎焊。火焰钎焊，用可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源进行焊接。火焰钎焊设备简单、操作方便,根据工件形状可用多火焰同时加热焊接。这种方法适用于自行车、电动车架、铝水壶嘴等中、小件的焊接。

特点及应用

火焰钎焊是利用可燃气体或液体燃料的气化产物与氧或空气混合燃烧所形成的火焰来进行钎焊加热的。火焰钎焊应用很广。它通用性大，工艺过程较简单，操作技术容易掌握，也容易实现自动化的操作；设备的初期投资低，燃烧气体的种类很多，来源方便可靠；火焰钎焊在空气中完成，不需要保护气体，通常需要使用钎剂；钎料的选择范围宽，从低温的银基钎料到高温的镍和铜基钎料，都可以应用，并且对钎料的形状几乎没有要求，丝状、片状、预成形或膏状形式的钎料都可以应用在火焰钎焊中。

火焰钎焊也存在一些缺点，如火焰钎焊是在一个氧化环境中完成的，钎焊后接头表面有钎剂残渣和热垢；手工操作时加热温度难掌握，因此要求工人有较高的技术水平；不适宜钎焊钛和锆等容易氧化的金属；火焰钎焊是一个局部加热过程，可能在母材中引起应力或变形。火焰钎焊主要用于以铜基钎料、银基钎料钎焊碳钢、铝合金。低合金钢、不锈钢、铜及铜合金的薄壁和小型焊件，也用于以铝基钎料钎焊铝及铝合金。

用燃气

火焰钎焊所用的燃气可以是乙炔、丙烷、石油气、雾化汽油、煤气等。助燃气体是氧和压缩气体。火焰有两层结构，外层淡蓝色的冠状焰是氧化焰，燃烧完全，温度最高，富氧，过度加热容易使工件金属表面氧化；内层深蓝色的焰心是还原焰，温度较低，缺氧，富一氧化碳，能保护金属免于氧化。

氧乙炔焰是最常用的火焰。氧乙炔焰的内焰区温度最高，可达3000℃以上，因此广泛用于气焊。但钎焊时只需把母材加热到比钎料熔点高一些的温度即可，故常用火焰的外焰来加热，因为该区火焰的温度较低而体积大，加热比较均匀。一般使用中性焰或碳化焰，以防止母材和钎料氧化。

当加热温度不要求太高时，可以采用压缩空气来代替纯氧，用丙烷、石油气、雾化汽油代替乙炔。这些火焰的温度较低，而且不用乙炔的火焰不会污染钎剂，适用于钎焊比较小的工件以及铝及铝合金。

火焰钎焊设备

火焰钎焊设备的主要组成部分包括气源、阀门、传输气体的软管或管路系统、焊炬、喷嘴、安全装置以及其他辅助装置。

1、手工火焰钎焊设备

用于手工火焰钎焊的设备从本质上来讲与氧一燃气焊接设备相同，主要差别是喷嘴，所以在此主要讲解喷嘴的结构。

各种火焰钎焊的喷嘴根据焊炬尺寸、被加热的工件尺寸和选择的燃气来确定。喷嘴通常由铜合金制造。乙炔气或氢气使用的喷嘴口是平的；用于丙烷或液化石油气的喷嘴，在喷嘴口有一个凹面，以防止侧向风吹灭火焰。

热负荷取决于焊炬型号和喷嘴孔面积；火焰长度取决于孔道比，即喷嘴孔直径/喷嘴孔长度。孔道比减小，火焰缩短。火焰噪声取决于喷嘴孔数量，喷嘴孔多噪声会减弱。图1为特种多孔喷嘴。

2、自动化的火焰钎焊设备

自动化设备通常被设计成使用多位焊炬。增加加热组件焊炬的数量，能够增加加热速度和批量生产效率。使用在自动化钎焊生产中的三种主要设备类型是旋转转位火焰钎焊机、联机输送线钎焊设备、往返装置。

（1）旋转转位火焰钎焊机

机械钎焊最常见的设备是旋转转位火焰钎焊机。驱动装置常用断续行进的转位形式，但可以使用连续驱动，这些机器使用了逐步加热，即部件随着转台的转位通过多处加热站后，温度增加，直到在最后的加热站完成钎焊。

旋转转位火焰钎焊机可以设计成任何数量的转位站，一般情况下设计成有固定数量的转位装置。转台需要稳定和有力，运转时无振动。由于钎剂具有腐蚀性，旋转工作台的上部通常采用不锈钢制作。驱动器需要为在加热过程中的部件提供稳定和精确的定位，它需要在通过一周的转位时平稳地加速和减速，以防止在加热过程中夹具对不准，并且避免钎料在凝固过程中移动。转台上的夹具用抗腐蚀和耐热材料制成。通过使用一些简单的插条，一组类似的钎焊件，具有同样接头尺寸和位置的部件可以在同一台机器上钎焊。

（2）联机线形输送线钎焊设备

联机线形输送线钎焊设备是由输送带、组件操作系统和燃烧系统组成。图2所示为一个用于空调两器钎焊的联机线形输送线系统。

燃烧系统设计成与预期的生产速度相匹配，歧管的长度和每个歧管上的燃烧器数量是可以改变的。歧管越长，允许的线速越快。歧管系统的长度和多头的歧管在满足组件要求更高热量时是有限制的。

（3）往返装置

往返装置在单一的位置提供了一个固定的加热方式，多焊炬布置，这将得到比一个焊工在一个工位上更快的生产速度，但要比旋转转位火焰钎焊机和联机线形输送线钎焊设备要慢。在往返系统中或者是焊炬移动或者是组件移动。

典型的工作顺序是：操作工上件，向工件上加钎料、钎剂，固定的组件被移送到热源中；在钎料完成流动之后，组件被移出热源，钎料凝固，组件被水冷；完成冷却之后，操作者取下钎焊组件。

火焰钎焊工艺

钎焊前，首先对工件表面进行严格的清理。然后调节火焰，在钎焊区域进行加热。钎焊时，要保持一个均匀的温度，尤其是在结合面上的温度要均匀一致地达到钎焊温度，故应尽可能地在钎焊温度下维持一段时间，以完成钎料向接头缝隙的流人和气体的析出。为了达到这个目的，在手工钎焊的过程中，焊炬要不停地摆动；在自动化操作中，工件通过加热区域时，要摆动和旋转工件，或者将火焰围绕着工件移动。

手工火焰钎焊操作中通常采用送进式加钎焊材料，在自动化火焰钎焊操作中，可以使用预制的钎料或钎剂。当采用手工将钎料丝送到接头上时，先将钎料丝浸在钎剂中，然后用钎料黏钎剂抹到接头上，工件加热过程中可以多次完成这个动作，甚至在加了钎料以后，如果有阻碍钎料流动的现象，也可以通过增加钎剂的办法来弥补，同时控制热量使熔化的钎料贯穿接头流动。完成钎焊后，必须使接头在静止的状态下冷却到钎料的固相线以下，以防止接头开裂。

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