用钎焊焊接金属

用钎焊焊接金属

有几种连接金属的方法,包括焊接,铜焊和软焊。 焊接和钎焊有什么区别? 钎焊和钎焊有什么区别? 让我们探索区别,比较优势以及常见应用。 该讨论将加深您对金属连接的理解,并帮助您确定适合您的应用的最佳方法。

钎焊工作原理


A 钎焊 与焊接接头的制造方式完全不同。 第一个最大的不同是温度-钎焊不会熔化贱金属。 这意味着钎焊温度始终低于贱金属的熔点。 钎焊温度也显着低于相同贱金属的焊接温度,且能耗更低。

如果钎焊不能熔合贱金属,它如何与它们熔合? 它通过在填充金属和两种被连接金属的表面之间建立冶金结合来起作用。 填充金属被拉过接头以形成这种结合的原理是毛细作用。 在钎焊操作中,将热量广泛地施加到贱金属上。 然后使填充金属与加热的部件接触。 它被贱金属中的热量立即熔化,并被毛细作用完全拉动。 这就是制作钎焊接头的方式。

钎焊应用包括电子/电气,航空航天,汽车,HVAC / R,建筑等。 示例包括从汽车的空调系统到高度灵敏的喷气涡轮机叶片,再到人造卫星部件再到高级珠宝。 钎焊在需要结合不同的贱金属(包括铜和钢以及非金属,例如碳化钨,氧化铝,石墨和金刚石)的应用中提供了显着的优势。

比较优势。 首先,铜焊接头是牢固的接头。 在许多情况下,正确制作的铜焊接头(如焊接接头)将比被焊接的金属坚固或坚固。 其次,在相对较低的温度下制作接头,温度范围约为1150°F至1600°F(620°C至870°C)。

最重要的是,贱金属永远不会融化。 由于贱金属不会熔化,因此通常可以保留其大部分物理性能。 这种贱金属的完整性是所有钎焊接头(包括薄截面接头和厚截面接头)的特征。 而且,较低的热量使金属变形或翘曲的危险最小化。 还要考虑一下,较低的温度需要较少的热量,这是一个重要的节省成本的因素。

钎焊的另一个重要优点是易于使用助焊剂或药芯/涂覆的合金连接异种金属。 如果您不必熔化基本金属即可将它们结合在一起,那么它们具有不同的熔点也没关系。 您可以像将钢对钢那样容易地将钢对铜钎焊。 焊接则是另一回事,因为您必须熔化基础金属才能使它们融合。 这意味着,如果尝试将铜(熔点1981°F / 1083°C)焊接到钢(熔点2500°F / 1370°C),则必须采用相当复杂且昂贵的焊接技术。 通过传统的钎焊程序可以很容易地连接异种金属,这意味着您可以选择最适合组件功能的任何金属,并且知道不管它们在熔化温度上的变化范围有多大,都可以毫无困难地将它们连接起来。

钎焊 具有光滑,良好的外观。 钎焊接头的细小整齐的圆角与焊接接头的厚而不规则的焊缝之间存在昼夜的比较。 对于外观至关重要的消费类产品的接头,这一特性尤其重要。 钎焊接头几乎总是可以“按原样”使用,而无需任何精加工工序,这又节省了成本。

钎焊提供了优于焊接的另一个显着优势,因为操作员通常可以比钎焊技能更快地掌握钎焊技能。 原因在于这两个过程之间的固有差异。 线性焊接接头必须在热量施加和填充金属沉积精确同步的情况下进行追踪。 另一方面,钎焊的接头往往会通过毛细作用“自我制造”。 实际上,钎焊所涉及的技能中有很大一部分植根于接头的设计和工程。 高技能操作员培训的相对速度是重要的成本因素。

最后, 金属钎焊 相对容易实现自动化。 钎焊工艺的特点–广泛的加热应用和易于填充金属的位置–有助于消除潜在的问题。 有许多种方法可以自动加热接头,多种形式的钎焊填充金属和多种沉积方法,以便可以在几乎任何水平的生产中轻松实现钎焊操作的自动化。

焊接工作原理

焊接通过将金属熔化并熔合在一起来进行接合,通常需要添加焊接填充金属。 产生的接缝很坚固-通常与金属连接一样坚固,甚至更坚固。 要熔化金属,可将集中的热量直接施加到接合处。 该热量必须是高温,以熔化贱金属(被结合的金属)和填充金属。 因此,焊接温度始于贱金属的熔点。

焊接通常适合于连接大型组件,其中两个金属部分都相对较厚(0.5英寸/12.7毫米)并在单个点处连接。 由于焊接接头的焊道是不规则的,因此通常不用于需要装饰接头的产品。 应用范围包括运输,建筑,制造和维修店。 例如,机器人组装,压力容器,桥梁,建筑结构,飞机,铁路客车和轨道,管道等的制造。

比较优势。 由于焊接热量很大,因此通常会定位并精确定位。 将它均匀地应用到大面积区域是不现实的。 明确的方面有其优势。 例如,如果要在一个点上连接两个小金属条,则电阻焊方法很实用。 这是一种快速,经济的方法,可以使成千上万的人永久结实。

但是,如果关节是线性的而不是精确的,则会出现问题。 焊接的局部热量可能成为缺点。 例如,如果要对接两块金属,则应先将金属块的边缘切成斜角,以便为焊接金属留出空间。 然后进行焊接,首先将接缝区域的一端加热到熔化温度,然后沿着接缝线缓慢移动热量,并与热量同步地沉积填充金属。 这是典型的常规焊接操作。 正确制作的这种焊接接头至少要与所连接的金属一样坚固。

但是,这种线性接头焊接方法存在缺点。 接头是在高温下制成的-足够高,足以熔化贱金属和填充金属。 这些高温可能会引起问题,包括母材可能变形和翘曲或焊接区域周围的应力。 当连接的金属较厚时,这些危险很小,但是当贱金属为薄截面时,它们可能会成为问题。 而且,高温是昂贵的,因为热是能量并且能量花费金钱。 制造接头所需的热量越多,接头的生产成本就越高。

现在,考虑自动焊接过程。 如果您加入的不是一个程序集,而是数百或数千个程序集,会发生什么情况? 从本质上讲,焊接存在自动化方面的问题。 单点制作的电阻焊接头相对容易自动化。 但是,一旦该点再次成为直线(线性连接),就必须追踪该直线。 可以自动执行此跟踪操作,例如将接合线移过加热站,然后从大线轴自动送入填充焊丝。 但是,这是一个复杂而严格的设置,只有在您大量生产相同零件的情况下才需要保证。

请记住,焊接技术的确在不断提高。 您可以通过电子束,电容器放电,摩擦和其他方法在生产基础上进行焊接。 这些复杂的过程通常需要专用且昂贵的设备以及复杂且耗时的设置。 考虑一下它们是否适用于较短的生产周期,装配结构的更改或典型的日常金属连接要求。

选择合适的金属连接工艺
如果您需要永久而牢固的接头,则可能会将金属连接的考虑范围缩小到焊接与 铜焊。 焊接和钎焊都使用热和填充金属。 它们都可以在生产基础上执行。 但是,相似之处到此为止。 它们的工作方式不同,因此请记住以下钎焊与焊接注意事项:

组件尺寸
贱金属部分的厚度
点或线接头要求
金属被加入
最终组装数量
还有其他选择吗? 机械固定的接头(螺纹接头,铆钉接头或铆钉接头)在强度,抗冲击和振动性或密封性方面通常不与钎焊接头相提并论。 粘接和钎焊将提供永久性的结合,但通常都不能提供铜焊接头的强度,其强度等于或大于贱金属本身的强度。 通常,它们也不会产生对200°F(93°C)以上的温度具有抵抗力的接头。 当您需要永久,坚固的金属对金属接头时,钎焊是一个强有力的竞争者。