焊接材料知识大全

冲压而所耗用金属材料的别名就叫冲压金属材料，全称焊材；比如铜焊、塞雷县、钛粉末状、銲接、液体等。

铜焊：

覆有药皮供焊用的熔融阴极称作电铜焊，全称铜焊；铜焊由焊芯和药皮（薄膜）共同组成。

1.焊芯：

铜焊中被药手提包覆的钛芯称焊芯。

焊芯既是阴极（热蒙堡县）又是充填钛（与熔融的助焊剂紧密结合逐步形成沟槽）。

2.药皮：

药皮是矿物粉末状、锰粉、碳氢化合物和石油化工纺织品等原材料按很大比率泡制后压涂在焊芯表层上的几层油漆。

促进作用：

1）机械设备为保护（气、渣联手为保护）

造成液体和电炉，阻隔水蒸气，避免熔滴和硝酸锶钛与水蒸气碰触；凝结的渣壳全面覆盖在沟槽表层，可避免低温的沟槽钛被水解和二水解；

2）机械设备制造处置（核苷、去磷、去硫、钛化）

除去有毒原素，补足钛原素。

3）明显改善冲压工艺性能 （稳弧）

使静电易点燃，熔化平衡，倾倒小，沟槽成型耐用，易脱渣，适于全边线焊等。

药皮的共同组成：

铜焊：

1）按电炉的碱度分类：

a.酸性铜焊：

特点：

（1）药皮中含有较多的酸性水解物。如FeO、SiO2， TiO2等；

（2）工艺性好，沟槽成型耐用，波纹细密；

（3）电炉的水解性强；

（4）交、直流两用。

b.碱性铜焊（低氢铜焊）

特点：

（1）药皮中含有较多的碱性水解物。如大理石(CaCO3)、萤石(CaF2)；

（2）冲压时造成CO2和HF、降低了沟槽含氢量，所以又称低氢铜焊；

（3）沟槽塑性、韧性较高，工艺性及成型不如酸性铜焊，一般采用直流反接。

2）按铜焊的用途分类

结构钢铜焊、耐热钢铜焊、不锈钢铜焊、堆焊铜焊、低温钢铜焊、铸铁铜焊、镍和镍钛铜焊、铜及铜钛铜焊、铝及铝钛铜焊以及特殊用途铜焊。

3）按药皮的化学成分分类

水解钛型铜焊、水解钛钙型铜焊、钛铁矿型铜焊、水解铁型铜焊、纤维素型铜焊、低氢型铜焊、石墨型铜焊及盐基型铜焊。

铜焊型号是以铜焊国家标准为依据，反应铜焊主要特性的一种表示方法。铜焊的型号包括以下含义：铜焊类别、铜焊特点（焊芯钛类型、使用温度、熔敷钛化学成分、抗拉强度等）、药皮类型及冲压电源。

铜焊牌号是根据铜焊的主要用途、性能特点对铜焊产品的具体命名。电铜焊的牌号共分为十大类，如结构钢铜焊、耐热钢铜焊、不锈钢铜焊等。

工艺性能指标：

1）静电平衡性：静电容易点燃，并且保持平衡熔化（不造成断弧、漂移和磁偏吹等）的程度。

2）沟槽成型：成型良好-是指表层光滑，波纹细密耐用、沟槽几何形状及尺寸正确。

3）各种边线冲压的适应性

全边线冲压适应性-所有铜焊都能进行平焊，但对于横焊、立焊、仰焊，有些铜焊就不适应了，故它们的全边线冲压性能不好。

4）倾倒：冲压过程中由熔滴或硝酸锶中飞出的钛颗粒称作倾倒。

5）脱渣性：是指焊后从沟槽表层清除渣壳的难易程度。

6）铜焊熔融速度

是铜焊施焊时单位时间内熔融焊芯的质量和长度；相对而言，熔融速度越大越好。

7）铜焊药皮的发红

是指铜焊在使用到后半段时，由于药皮温度过高而发红、开裂或药皮脱落的现象。

8）冲压烟尘

铜焊的选用原则：

a.等强度原则-是指所选用铜焊熔敷钛的抗拉强度与被焊助焊剂钛的抗拉强度相等或相近。

b.等韧性原则-是指所选用铜焊熔敷钛的韧性与被焊助焊剂钛的韧性相等或相近。

c.等成分原则-是指所选用铜焊熔敷钛的化学成分符合或接近助焊剂钛。

铜焊的储存：

1）铜焊必须分类、分型号、分规格存放，避免混淆。

2）必须存放在通风良好、干燥的库房内。重要冲压结构使用的铜焊，特别是低氢型铜焊，最好储存在专用的库房内，控制室内温度5℃以上，相对湿度不超过60%。

3）铜焊必须放在离地面和墙壁的距离均在0.3m以上的木架上，以防受潮变质。

塞雷县：

如今随着冲压科技的进步，在冲压领域中，不断地向机械设备化、自动化发展，不仅能获得更高的生产效率和更好的冲压质量，还大大地明显改善了生产劳动条件，而为了更好得实现冲压的机械设备化、自动化，就是用塞雷县为焊材的。

冲压时作为充填钛或同时用来导电的钛丝叫做塞雷县。

塞雷县的分类：

a.按制造方法和塞雷县的形状分类：

可分为实心塞雷县和药芯塞雷县两大类。

b.按其适用的冲压方法分类：

可分为埋焊塞雷县、气保焊塞雷县、电渣焊塞雷县、堆焊塞雷县和气焊塞雷县等。

c.按被焊钛金属材料的性质分类：

可分为碳钢塞雷县、低钛钢塞雷县、不锈钢塞雷县、镍基钛塞雷县、铸铁塞雷县和特殊钛塞雷县等。

d.按是否镀铜分类：镀铜塞雷县和无镀铜塞雷县。

实心塞雷县：将线材直接拉拔成目标线径而成的，没有药粉的塞雷县就叫实心塞雷县。

实心塞雷县的生产过程：

实心塞雷县的型号：

实心塞雷县的牌号：

药芯塞雷县：将薄钢带卷成不同的截面形状，在其中充填药粉，经拉制而成的一种塞雷县叫做药芯塞雷县。

充填的药粉称作药芯，其促进作用效果与铜焊药皮类似。

药芯塞雷县的型号：

药芯塞雷县的牌号：

根据塞雷县结构，药芯塞雷县可分为：有缝和无缝。

无缝药芯塞雷县可以镀铜，性能好、成本低，已成为今后发展的方向。

药芯塞雷县的生产过程：

对于有缝药芯塞雷县的生产，常用钢带法；

对于无缝药芯塞雷县的生产，常用钢管法。

a.钢带法：

b.钢管法：

药芯塞雷县的优缺点（相对实心塞雷县）：

优点：倾倒小，熔敷速度快，生产效率高；对各种钢材的冲压，适应性强；工艺性能好，沟槽成型耐用；可用较大冲压电流进行全边线冲压。

缺点：塞雷县制造过程复杂，成本高；塞雷县外表容易锈蚀，粉剂易吸潮；冲压时，送丝较实心塞雷县困难且烟尘大。

銲接：

埋焊冲压工艺中不可或缺的冲压金属材料-銲接。

冲压时熔融逐步形成电炉和液体，对熔融钛起为保护和机械设备制造促进作用的一种颗粒状物质就叫銲接。

促进作用：

1）为保护硝酸锶钛；

2）向硝酸锶补足钛原素。

銲接的分类：

（1）按用途分类：可分为埋焊銲接、电渣焊銲接及堆焊銲接；

（2）按制造方法分类：可分为熔炼銲接和非熔炼銲接。

（3）按电炉的碱度分类：可分为酸性銲接、中性銲接和碱性銲接。

a.熔炼銲接：将很大比率的各种配料放入炉内熔炼，经过水冷粒化、烘干、筛选而制成的銲接。

特点：

1）不易吸潮，通常在使用前不用干燥；

2）未熔融的銲接，可以重复使用；

3）熔融后，急速冷却，通常呈玻璃状；

4）熔炼銲接中不能向硝酸锶大量添加钛原素，只能过渡极少量的。

熔炼銲接：

主要成分：

SiO2：40~44%；MnO：32~38%；

CaF2：3~7%；CaO：≤8%。

b.非熔炼銲接：

把各种粉料按配方混合后加入黏结剂，制成很大粒度的小颗粒，经烘焙或烧结后得到的銲接，称作非熔炼銲接。

经低温（400℃以下）烘焙而成的銲接就叫黏结銲接；

经低温（700～1000℃）烧结而成的銲接就叫烧结銲接。

特点：

1）吸潮性比较大，使用前必须再烘干；

2）制造简单，适用性强。

烧结銲接：

按电炉碱度分类：

（1）酸性銲接（碱度B＜1.0）

电炉以酸性水解物为主，冲压工艺性能良好，沟槽成型耐用；沟槽钛含氧量高，低温冲击韧性较低。

（2）中性銲接（碱度1.0～1.5）

熔敷钛的化学成分和塞雷县的化学成分相近，沟槽钛含氧量有所降低。

（3）碱性銲接（碱度B>1.5）

电炉以碱性水解物和氟化钙为主，沟槽钛含氧量低，冲击韧性较高，抗拉性好。

现代尖端科技工程中,如航空板翅散热器、火箭外壳、发动机喷管等，都是些高、精、尖的科技产品，容不得半点瑕疵，产品质量上几乎都要完美无缺。在这一点上，由于钎焊技术具备热影响小、精度高、适用性广、冲压效率高等优点，可实现多沟槽、高精度、复杂零部件的连接，广泛应用于高科技尖端领域的冲压，而钎焊工艺中，钎料具有决定性的促进作用。

钎料：

为实现两种金属材料（或零件）的紧密结合，在其间隙内或间隙旁所加的充填物叫做钎料。

1.钎料需满足的条件：

（1）合适的熔点（比助焊剂低几十度）；

（2）具有良好的润湿性；

（3）与助焊剂充分溶解、扩散；

（4）成分均匀平衡；

（5）具有经济性、安全性（少用贵钛和有毒钛）。

2.钎料的分类：

1）按熔点分类

软钎料（易熔钎料）-熔点低于450℃的钎料，如：锡铅钎料、镉银钎料、铅银钎料等；

硬钎料（难容钎料）-熔点高于450℃的钎料，如：铝基、铜基、银基、镍基钎料等。

2）按主要化学成分分类

根据钎料主要钛原素，相应称作×基钎料，如钎基钎料、锌基钎料等。

3）按形状分类

可分为丝、棒、片、箔、粉状或特殊形状钎料（比如环形钎料或膏状钎料等）。

3.钎料的应用：

（1）软钎料：主要用于冲压受力不大、工作温度较低的工件，如各种电器导线的连接及仪器、仪表元件的钎焊等电子线路的冲压。

（2）硬钎料：主要用于冲压受力较大、工作温度较高的工件，如自行车架、硬质钛刀具、钻探钻头等机械设备零部件的冲压。

在进行钎焊冲压工艺时，为了能够获得更加良好的冲压接头，我们有必要根据钎料的不同，合理地搭配钎剂，共同作为钎焊工艺中的冲压金属材料。

钎剂：

钎焊时使用的熔剂叫做钎剂，有膏状、粉状等。

2.钎剂的促进作用：

1）清除钎料和助焊剂表层的水解物；

2）明显改善液态钎料对焊件的润湿性；

3）为保护焊件和液态钎料在钎焊过程中免于水解。

3.钎剂需满足的条件：

1）具有足够的除去助焊剂及钎料表层水解物的能力；

2）钎剂的熔点及最低活性温度应低于钎料的熔点；

3）在钎焊温度下具有足够的润湿性；

4）钎剂的挥发物应当无毒性；

5）钎剂及其残渣对钎料及助焊剂的腐蚀性要小且容易清除。

4.钎剂的分类：

1）软钎剂-在450℃以下进行钎焊所用的钎剂，可分为无机软钎剂和有机软钎剂。

a.无机软钎剂（腐蚀性软钎料）-组分为无机盐和无机酸，其具化学活性强，热平衡性好，能显著促进液态钎料对助焊剂的润湿，但该钎剂的残渣具有强烈的腐蚀促进作用。

b.有机软钎剂（非腐蚀性软钎剂）-其化学活性比较弱，对助焊剂几乎无腐蚀促进作用。

如松香、胺、有机卤化物等都属于非腐蚀性软钎剂。

2）硬钎剂-在450℃以上进行钎焊所用的銲接，其粘度大、活性温度相当高，必须在800℃以上使用，并且钎剂残渣难于清除。

常用的硬钎剂是硼砂、硼酸及其混合物，在硼化物中加入碱钛和碱土钛的氟化物及氯化物，可以明显改善硼砂、硼酸钎剂的润湿能力，提高除去水解物的能力，以及降低钎剂的熔融温度及活性温度。

冲压用液体主要是指液体为保护焊（二水解碳液体为保护焊、惰性液体为保护焊）中所用的为保护性液体和气焊、切割时用的液体。冲压时为保护液体既是冲压区域的为保护介质，也是造成静电的液体介质；气焊和切割主要是依靠液体熔化时造成的热量集中的低温火焰完成。

液体：

1.常用的为保护液体：

2.常用的气焊、切割用液体：

即助燃液体（O2）和可燃液体（乙炔C2H2）。

3.冲压常用液体的特性和用途：

4.混合液体在冲压中的应用：

1）Ar+ He：明显改善沟槽熔深，减少气孔，提高生产效率，适用于铜、铝及其钛以及钛、锆等钛。

2）Ar+H2：加入氢气可提高静电温度，增加助焊剂热量输入，可抑制CO气孔，该混合气为还原性液体，适用于镍及其钛，以及不锈钢管道。

3）Ar+N2：加入N2，静电温度提高，加入少量N2可提高静电刚度并明显改善沟槽成型，适用于有色钛铜、铝等有色钛的冲压。

4）Ar+O2：Ar+O2（低含量）氧气含量为1～5%，可明显改善溶液的润湿性，减少气孔，平衡静电,适用于不锈钢（包括低碳钢和低钛钢的冲压）。

Ar+O2（高含量）氧气含量为20%左右，提高生产效率，减少气孔，提高沟槽的冲击韧性，适用于碳素钢和低钛结构钢。

5）Ar+CO2：静电平衡、倾倒小，很容易获得轴向喷射过渡，沟槽成型较好，应用范围广（可用于喷射过渡也可用于短路过渡）。

6）Ar+CO2+O2：

验证明，80% Ar+15%CO2+5%O2混合液体对于冲压低碳钢低钛钢是最佳的，无论沟槽成型，接头质量以及钛熔滴过渡和静电平衡性方面都非常满意。

7）CO2+O2：熔敷速度高，熔深大，沟槽钛含氢量较低，能采用强规范（大电流）进行冲压，并且静电平衡、倾倒很小。

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