钎焊技术详细 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/3/30 0:03:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

10.勿需清除钎焊残余物。

连续式氮气保护钎焊炉

连续式氮气保护钎焊炉是静态气氛隧道炉。

钎焊炉一般由钎剂涂敷装置、干燥炉、钎焊室、水冷室、空冷室几部分组成。钎剂涂敷装置依靠传送带运输,对热交换器喷涂钎剂悬浮液,然后吹除多余的液体。干燥室在200℃左右烘干钎剂。钎焊室为整体不锈钢马弗结构,马弗进口端浮动,出口端固定,不锈钢网带从马弗内穿过,马弗内为氮气保护环境,工件在马弗内完成钎焊。氮气从工件升温到钎焊温度的那一段进入马弗,向钎焊室进出口方向排出。马弗上下布置电加热组件,分区PID控制,四周为绝热层和外部钢壳。水冷罩室和空冷室位于钎焊室的尾部,钎焊后的热交换器先后 经过水冷罩室和空冷室,被冷却至室温。

钎焊包括三个过程:一是钎剂的填缝过程,工件被加热到560°C左右时,钎剂开始融化,溶解Al表面的氧化膜,润湿接合面;二是钎料填满钎缝的过程,当工件被加热到577°C左右时,钎料(复合层)开始融化,液态钎料利用毛细作用自由地流入焊接的接合面;三是钎料同母材相互作用的过程。

工件自加热区出来后,进入冷却区。工件在此区冷却,焊缝固化,钎剂也固化并留在部件表面。

整个焊接过程工件在纯度99.9995%,露点为-40℃的氮气保护下进行(在300—560℃范围内,微量的KALF4蒸发与所存在的湿气反应生成微量的HF,HF对马弗炉膛等损害极大)。焊接过程中要求马弗膛内氧气含量小于100PPM。

注:钎料能否填满焊缝取决于它在母材间隙中的毛细流动特性。 影响钎料润湿性的因素:

·钎料和母材的成分,界面张力小,润湿性好。

·温度的影响,温度升高,表面张力降低,钎料润湿性提高。温度太高,钎料流失,母材晶粒长大。

·金属表面氧化物的影响:清除钎料及母材表面的氧化物,以改善润湿。 ·钎剂的影响:破坏表面氧化膜。

·母材表面状态的影响:较粗糙表面上的纵横交错的细槽对液态钎料起到特殊的毛细管作用。

·表面活性物资的影响:凡是能使溶液表面张力显著减小,因而发生正吸附的物质,称为表面活性物资。

工件在炉内的实际温度曲线:

连续式氮气保护钎焊炉各段组成及功能:

这种钎焊炉总长一般均在20~40m以上,一般由以下几个部区组成: (1) 喷淋钎剂区 (工件喷洒钎剂前,要去除残余的油污)

工件摆放在传送带上,传送带以一定的速度匀速传动,工件进入喷淋钎剂区

时,喷头以一定的角度向下喷混合好的钎剂水混合液。钎剂一般采用Noclok无腐蚀钎剂。钎剂浓度在5%~25%范围内,液体钎剂在毛细作用下渗入钎焊缝隙,多余的的钎剂在重力作用下从工件非连接面上脱落。 (2)空气吹落区

工件随网带运动进入该区。由于工件上的多余钎剂仅靠重力脱落有限。在该区用风机向工件上吹风,以使多余的钎剂吹落掉。这两区吹落的钎剂落入接水槽中流至钎剂储罐。循环使用。 (3)干燥区

该区的作用是清除钎剂中的水分及工件表面吸附的空气水分,防止工件携带空气水分有害气体直接进入钎焊炉高温区,导致金属表面氧化。同时,工件及夹具因受热不均发生变形。干燥区温度一般≤250℃。采用热风循环方式,气流循环由搅拌风机实现。 干燥区温度设置:

最低: ? 190℃ 清除铝材表面吸附的水分以及焊剂结晶体吸附的水分 最高: ? 300℃材料中的锌(Zn)被氧化(氧化膜影响钎焊的质量) 通常设定为200-250℃ 干燥时间(参考)

16mm厚(散热器) 需要3-4分钟 32mm厚(散热器,加热器)需要4-5分钟

90-100mm厚(汽化器) 平放需要7分钟,直立需要10-15分钟

虽然干燥时使用风机使内部的空气得以流通,但风速超过5-6m/s时干燥后的焊剂容易挥发。 (4)加热区

典型的钎焊炉加热区长度一般为10-12m左右,分5-6个控温段。每个控温段加热组件热功率独立可调,可灵活的设置各控温段的温度,保证工件在最短的时间内均匀地升至钎焊温度。工作升至最高温度后有一段非加热区,其长度约为1~1.2m。每个钎焊加热区设置上下2个测温点,监测炉温的变化。各控温段温

度,工作传送速度等焊接参数设定、测量、反馈控制以及生产程序,采用工业控制计算机及PLC实现。 (5)冷却区

工件自加热区出来后,进入冷却区。工件在此区冷却,焊缝固化,钎剂也固化并留在部件表面。

冷却区分为水冷套冷却及空冷。水冷壁冷却区长度为3~4m,调节水流量,可调节工件降温温度梯度。在这个室中将工件冷却至400℃以下。因为将高温的工件直接暴露在大气中容易氧化,因此此处也需使用氮气介质气体。

空冷段一般和钎焊加热炉分离,鼓风机吹入压缩空气,将在水冷却室内已经冷却到400℃的工件再冷却到常温状态。 (6) 传送方式:采用网带传送机构

该机构由变频调速器、电机、行星摆线减速器驱动主动轮、导向轮托辊及张紧装置来完成网带的定向运动。传送速度一般在200~1500mm/min之间可调,它具有结构紧凑,传送平衡、可靠等特点。工人操作简便,自动化程度高。

NOCOLOK?钎焊炉有关问题

·炉子升温一般需提前进行,升温速度为20-60℃/Hr,均匀升温是延长炉膛使用寿命之关键。当炉温升至300℃时充入小流量N2,以保护炉膛不被氧化。

·钎焊夹具及托盘使用前需空烧,先形成氧化膜,以免钎剂氧化之。定期除锈,一般钢丝刷刷凈即可,严重时需酸洗,但酸洗之后使用前仍需空烧。

·炉膛清理一般一年一次,若使用频繁,则半年一次。清理时工人要带防毒面具,炉膛前边要用风扇吹风。

·冷却水,升温时当炉温升至250℃时开启,关炉时当炉温降至250℃时关闭,保温时要正常供给。冷却塔4T当可满足使用。由于该系统为开式循环,故需有回水泵。回水泵、给水泵应有备用。

·水套冷却可使产品温度降至300℃左右,经风冷后应达到室温+15℃。 ·钎焊炉应专线供电,最好双线保证,防止生产中断电。若生产中突然断电,为防止整炉产品过烧而报废,必须以最快的速度将网带及产品拉出。

·被拉出的产品可以二次进炉。

·钎焊炉供电线路上最好不再连接其它仪器及设备,倘若非接不可,则需做稳压保护。

·炉温控制的决定因素: ·温区温度设定;

·N2 气体条件:露点-60℃,纯度99.9995%.

·传送带速度:产品在炉内的钎焊时间约为1-3分钟,但产品的大小、厚度的不同需要的预热时间则大不相同。采取炉温设定不变,只调节带速来实现好的焊接质量。每更换一次新品种应进行一次测算从而确定传送带的速度。

参考公式:Q=d(t1-t2)S 说明:d-导热系数,S-表面积

·Flux浓度

·管带式:喷淋4-6% ,手工涂抹20-25%. ·冷凝器: 喷淋5%,手工涂抹40%左右。

·层迭式蒸发器:板与板之间20-25%,干燥后组装直接进炉,干燥炉温200℃.

·循环水:4m3/Hr,供给压1-2Kg/cm2.

·N2用量:50-120m3/Hr, 供给压1000mm水柱(0.1Kg/cm2).

影响钎焊质量的因素

铝热交换器NOCOLOK钎焊常见缺陷主要有未钎透、溶蚀、翅片弯曲倒伏、钎料流失、热交换器颜色变灰发黑、钎剂残余物附着力差影响油漆附着和热交换器有异味等。实际生产过程中影响NOCOLOK钎焊质量的因素是多方面的,这里仅对主要因素略作讨论。 1. 零件尺寸公差

加工时必须保证零件的关键尺寸公差,如管带式冷凝器蛇形扁管整形后弯头部分的尺寸、蛇形扁管与集流管钎焊处的缩口尺寸、翅片高度尺寸公差、复合集管的冲孔尺寸、堵头成形尺寸,平行流冷凝器集流管的冲孔尺寸、堵头的成形尺寸、扁管的缩口尺寸等都很重要,否则无法保证装配后芯子的钎缝间隙。