钎料的选用

出处：按学科分类—工业技术 河北科学技术出版社《实用焊接技术手册》第309页（1981字）

钎料的种类繁多，使用过程中的影响因素也很多。从原则上来说，选用钎料应从以下几个方面来考虑^［1－3］。

(1)钎料与母材的匹配 对于确定的母材，所选用的钎料应具有适当的熔点，对母材有良好的润湿性和填缝能力，与母材相互作用能产生有益的结果，能避免形成脆性的金属间化合物。

(2)钎料与钎焊方法的匹配 不同的钎焊方法对钎料性能的要求不同，如采用火焰钎焊时，钎料的熔点应与母材的熔点相差尽可能大，避免可能产生的母材局部过热、过烧或熔化等；采用电阻钎焊方法时，希望钎料的电阻率比母材的电阻率大一些，以提高加热效率；炉中钎焊时钎料中易挥发元素的含量应较少，保证在相对较长的钎焊时间内不会因为合金元素的挥发而影响到钎料的性能。

(3)保证满足使用要求 不同产品在不同的工作环境和使用条件下对钎焊接头性能的要求不同，这些要求可能涉及到导电性、导热性、工作温度、力学性能、密封性、抗氧化性、耐腐蚀性等，选择钎料时应着重考虑其最主要的使用要求。钎焊接头最常见的使用要求是强度、抗氧化性和耐腐蚀性，有疑问时可取些试样通过实验来确定接头是否满足必要的工作时间、温度和强度的要求。

(4)钎焊结构要求 钎焊结构的复杂性有时需要将钎料预先加工成形，如制成环状、垫圈、垫片状、箔材和粉末等形式，预先放置在钎焊间隙中或其附近。因此，在选用钎料时要充分考虑其加工性能是否可以制成所需要的形式。

(5)生产成本 包括钎料的成本、成形加工成本和钎焊方法及设备投资等方面的成本。生产批量不大时，优先考虑产品的性能和质量；大批量生产中钎料成本的降低具有重要的经济意义。

正确地选用钎料是保证优质钎焊接头的关键，应从钎料和母材的相互匹配、钎焊件的使用工况要求、现有设备条件以及经济性等方面进行综合考虑来确定。表1－9－29列出了根据生产实践总结出的钎料与母材的匹配优先选用的顺序。

表1－9－29 钎料与母材的匹配及选用顺序^［5］

注：表中1～9表示由先到后的匹配及选用顺序。

从工况情况考虑，主要是依据焊件的工作温度和载荷大小，一般原则如下：

(1)300℃以下低载荷接头，优先选用铜基钎料。对于长接头要求改善间隙填充性能时，可选用在铜中加入少量硼的Cu－Ni－B钎料。

(2)在300～400℃之间工作的低载荷接头，选用铜基钎料和银基钎料，其中铜基钎料比较便宜，应优先选用。

(3)在400～600℃之间工作的抗氧化、耐腐蚀、高应力的接头，选用锰基、钯基、金基或镍基钎料。在重要部件上最好选用Au－22Ni－6Cr或Au－18Ni钎料，钎焊工艺性能好，钎焊温度适中(980～1050℃)，获得的接头综合力学性能极佳。

(4)在600～800℃之间工作的接头，选用钯基、镍基、钴基钎料。优先使用流动性好的Ni－Cr－B－Si系钎料。但因这种钎料含硼量较高，不适用于厚度小于0．5mm的零件。

(5)在800℃以上工作的接头，可选用镍基钎料和钴基钎料，但其中含磷的镍基钎料和Ni－Cr－B－Si系钎料不宜选用，因其强度和抗氧化性能难以满足要求。

另外，从接头的特定使用要求出发，可做如下选择：

(1)耐腐蚀、抗氧化接头，通常选用金基、银基、钴基、钯基、镍基或钛基钎料。

(2)从强度考虑，一般由高到低的顺序是：钴基、镍基、钯基、钛基、金基、锰基、铜基、银基、铝基。

(3)从电性能方面考虑，通常选用金基、银基、铜基、铝基钎料。在均能满足要求的前提下，优先选用价格便宜的铜基钎料。

(4)对于特殊要求的焊件，要根据具体要求选用钎料。例如在核工业中使用的钎料不允许含硼，因为硼对中子有吸收作用。