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1、志高中央空调研发中心专业论文 题 目： 提高铜管钎焊质量的工艺措施分析 作 者： 李阿伟 日 期： 2013/10/4 起草背景及主要内容提要：空调制冷系统所需的换热器及输液管路主要由铜管组成，铜管之间的钎焊工艺水平直接影响制冷系统的性能。如果钎焊工艺操作不合理，必然会造成系统管路出现泄漏、堵塞等现象。因此，分析并提高铜管钎焊工艺水平具有重要的现实意义。本文从影响铜管钎焊质量的主要因素着手，通过分析钎焊所需的焊料以及焊接前后需注意的事项，提出了钎焊工艺待改善的问题和提高钎焊质量的措施。发送范围：目 录 摘 要41 钎料及其应用41.1钎料51.2钎料的应用52 钎焊工艺措施和焊接结果52.1钎
2、焊工艺措施52.2钎焊的焊接结果63 铜管钎焊工艺待改善的工作64 提高钎焊质量的措施75 结束语8提高铜管钎焊质量的工艺措施分析作者：李阿伟摘 要随着钎焊工艺的不断发展，其应用范围也越来越广，特别是在空调行业，大量管路的连接离不开钎焊技术。本文通过分析钎焊前后需注意事项，以及钎焊所需的焊料等，提出采用钎焊检测手段，对钎焊工艺全过程进行有效监控，以降低人为因素对铜管钎焊质量的影响，最终达到提高和稳定铜管钎焊质量的目的。关键词 铜管；钎焊；质量在市场竞争日益激烈的今天，优良的质量是企业生存和发展的基础。对客户来说，质量是产品的使用效果；对企业来说，却是降低生产成本、提高企业效益的重要保障。我司生
3、产的空调产品中，铜管之间的焊接是影响空调质量的关键工序之一。统计数据显示，我司的不合格品中，焊漏、焊堵超过了50%，这部分产品的返修需经过放掉冷媒，重新焊接、检漏、抽空、注冷媒等工序，严重占用线体，影响总产量，并且造成一定程度的人力、物力、财力的损失，从而增加了生产成本。由此可见，焊接工序不仅影响空调质量，还关系着企业的生产成本。所以，必须把漏率控制在尽可能小的范围内。1 钎料及其应用钎焊是利用熔点比焊件低的钎料作金属，适当加热后，钎料熔化将铜管或其他固态工件连接的焊接方法。在钎焊过程中，钎料的选择直接影响钎焊质量。1.1钎料钎料是钎焊时形成焊缝的填充金属，钎焊的质量很大程度上取决于钎料的性能
4、，为了达到润湿和毛细作用，应满足以下要求：（1）尽量选择与母材成分相同的钎料；（2）钎料在钎焊温度下能很好的与母材互溶，以便填满接头间隙，获得牢固的接头间隙；（3）钎料应有合适的熔点，钎料的熔点一般要低于母材熔点4060，若接头在高温下工作时，钎料的熔点应高于工作温度；（4）钎料质量要稳定，来源广泛，价格低廉。1.2钎料的应用对于管径小的紫铜管钎焊，应采用流动性能好、导热性好的低银铜磷钎料或者铜磷焊料。比如B-Cu89PAg，该钎料含磷5.8%6.7%、银4.8%5.2%、其余为铜。铜中加磷起到两个作用：一是大大降低熔点；二是银、磷可以还原氧化铜和氧化银，还原后的五氧化二磷与氧化铜形成复合化合
5、物，在钎焊温度下呈液态覆盖于金属表面防止金属继续氧化。银的加入也可以降低熔点，且提高钎焊接头的抗拉强度。加钎料时必须保持钎料清洁，脏的或受腐蚀的钎料会在接头区域产生夹杂，熔化的钎料会向高温区域流动，注意在紧挨接头处添加钎料。达到钎焊温度才可加钎料，如添加钎料时，钎料只是附于工件表面而不熔化，表明尚未达到钎焊温度，需继续加热。2 钎焊工艺措施和焊接结果2.1钎焊工艺措施（1）焊前处理。先把所需焊接的换热管焊口端表面除去油污、杂物，用细砂布擦去氧化皮，再用酒精等有机溶剂清洗，最后用毛巾擦干，立即进行钎焊,以避免焊件在常温下发生氧化。为保证钎焊接头间隙，对钎焊接头的接合面应达到合理的表面粗糙度要求，
6、一般应达到Ra6.3um 左右。（2）钎焊接头预留间隙的选择。钎焊接头预留间隙的大小与母材和选用的钎料的种类以及钎焊方法、钎焊温度和钎料的安装方式均有关。组对时不能强行组对，要保留一定的间隙作为钎缝。间隙小，抗拉强度高；间隙增大，抗拉强度降低。这是由于母材强度比钎料高，处在狭小间隙中的钎料层，在受力发生变形时，受到高强度母材限制的结果。在一定范围内，减小钎缝间隙可以提高钎缝的致密性，合适的钎焊接头间隙能使接头得到其最高的强度。必须指出钎焊工艺中，钎焊间隙的大小及其控制是十分重要的，所以选择符合标准规格的铜管尤为重要。（3）钎焊前要进行预热，预热根据管径和壁厚大小而定，一般预热至暗红色为合适，预
7、热温度一般为450左右。2.2钎焊的焊接结果钎焊之后，应检查焊接质量、焊接接头外观是否达到相应要求：（1）焊缝所形成的角焊缝饱满、过渡圆滑、美观；（2）焊缝表面没有裂纹、气孔、咬边和未熔合等缺陷；（3）钎焊接头常见的缺陷有：填隙不良、部分间隙未填满、气孔、夹渣、开裂（包括母材开裂）、钎料流失和溶蚀。3 铜管钎焊工艺待改善的工作欲稳定和提高铜管钎焊质量，需要对影响钎焊质量的因素进行全面的控制。目前，我司铜管钎焊过程中常会出现裂纹、气孔、焊漏等质量问题。产生上述质量问题的原因众多，如产生母材过烧的可能原因有： 加热时间过长、用焰心加热、母材本身成分偏析等，但深层原因为：（1）缺乏对钎焊工艺过程进行
8、检测和控制的手段。无定量的钎焊检测手段， 无法对钎焊过程进行定量研究、分析和控制。在进行钎焊工艺试验或出现质量问题时，工艺技术人员无法进行定量评估，只能靠经验加以判断，可能会产生误判。（2）铜管的基础钎焊工艺技术需深入研究。这些基础研究项目包括：研究应用熔点更低的钎料；钎焊气孔问题的研究；不同管件钎焊加热时更加细化、量化和规范化的钎焊参数和加热方式。（3）缺乏严格的检查方法。目前对钎焊接头的主要检查方法有外观检查、荧光检验、射线探伤、密封性检验等，通过一系列的检查，可以发现肉眼看不到的微小裂纹、气孔、未焊透等缺陷。（4）钎焊工艺过程需得到更为有效的控制。对钎焊过程的控制主要包括如下三方面： 钎
9、焊用器材（包括：钎焊用气体、钎料、焊枪和压力表等）质量的控制；钎焊工艺技术的控制（如不同管径合理的氮气流量、钎焊加热时间、氧气和液化气流量、装配间隙、钎焊加热顺序等技术的控制）；钎焊工艺执行情况的控制（工艺规程和工艺纪律的执行）。4 提高钎焊质量的措施欲稳定和提高铜管钎焊质量，需对钎焊用器材（包括钎焊用气体、钎料、焊枪和压力表等）、钎焊工艺技术和钎焊工艺的执行三个方面进行有效地控制。结合我司钎焊工艺现状，可采用如下措施解决前述存在的问题：(1) 使用检测器材，对钎焊过程进行全面分析和研究，便于对钎焊工艺进行有效控制。这些器材包括：接头火焰钎焊测温仪（对钎焊时接头的温度进行测量）；气体流量计（对
10、钎焊中气体的流量进行测量）；钎焊用气体纯度和露点检测仪（对钎焊用气体的纯度和水分进行测量）；湿度计（对钎焊的环境湿度进行测量）等。(2) 对铜管的基础钎焊工艺进行深入研究。目前钎焊过程靠经验来衡量钎焊过程是否合理，无可参照的钎焊工艺标准对钎焊过程进行监控。对影响钎焊质量的指标和钎焊参数进行量化和细化研究，使钎焊过程中的参数具有可操作性和指导性，实现对钎焊过程进行定量的控制，可确保铜管钎焊质量的稳定性和一致性。(3) 设计专用工装，以方便操作人员执行制定好的加热方式和钎焊参数，并能对手工或自动钎焊操作进行量化和监控。(4) 加强钎焊工艺培训、工艺管理和工艺监督，其目的为将基础钎焊工艺研究结果和新工艺实施到生产现场中，并对钎焊过程进行有效控制，最终提高和稳定铜管钎焊质量。5 结束语铜管钎焊工艺的质量直接影响整个制冷系统的运行，可以采用严格、规范的钎焊工艺管理体系，对钎焊过程进行全面的检测和控制，以达到提高和稳定铜管钎焊质量的目的。编制：XXX部XXX人9