扩散钎焊

扩散钎焊是用两个分离的工件，其焊合面要加工到“镜面”，以保证端面充分接触，然后加热到高温（一般在真空条件下），通过原子间的扩散而实现焊接。

扩散焊的特点是，母材虽不熔化，但工件焊合面必须高精度加工。不需用焊接材料（或钎料）。为防止工件高温氧化，一般必须在真空中进行。

《钎焊与扩散焊》系统阐述了钎焊与扩散焊基本原理和接头形成过程，钎料和钎剂的特性，常用钎焊方法及设备，钎焊工艺工程以及钢铁材料、有色金属、高温合金、高硬度耐磨材料的钎焊与扩散焊的特点等。书中内容反映出近年来钎焊与扩散焊技术研究的新进展，焊接生产和研究中一些先进的技术成果和成功的经验，特别是一些新工艺、新型焊接用材料的开发。

《钎焊与扩散焊》主要供高等学校材料成型及控制工程、材料加工（焊接方向）和焊接技术与工程等专业的师生使用，也可供从事与焊接材料开发和焊接技术相关的科研院（所）和企事业单位的科研人员参考。

目前，随着航空、航天、核能和电子等新技术的飞速发展以及新材料、新结构的采用，对连接技术提出了更高的要求，钎焊与扩散焊技术以其独有的特点在有色金属、钢铁材料、难熔金属、异质材料的构件焊接中得到了广泛的应用，获得了优质或与母材相匹配的高性能接头。因此受到人们更多的关注，开始以前所未有的速度发展，并出现了许多新的钎焊及扩散焊工艺，钎料品种日益增多，性能涉及面更加广泛，有力地促进了国家经济建设事业的腾飞。与此同时，钎焊与扩散焊也面临着许多新的技术疑难和本质问题。例如，提高接头的结合强度、增加接头结构的适应性等。这些问题的解决必将促进其进一步发展和应用，并使其在各行业领域发挥更大作用。基于以上状况，近年来钎焊与扩散焊的教学也越来越受到重视，但目前有关这方面的教材较为缺乏，因此，在参考了大量文献的基础上，我们总结了本校多年的教学经验，编写了本教材，供兄弟院校参考使用。

本书的特点是系统阐述钎焊与扩散焊的基本原理和概念，介绍了各种材料的钎焊与扩散焊的特点及工艺要点。书中引用了焊接生产和研究中一些先进的技术成果和成功的经验，力求注重科学性、先进性和新颖性等特色。本书内容反映出近年来钎焊与扩散焊技术研究的新进展，特别是一些新工艺、新型焊接用材料的开发。

本书主要供高等学校材料成型及控制工程、材料加工（焊接方向）和焊接技术与工程专业的师生使用，也可供从事与焊接材料开发和焊接技术相关工作的科研院（所）和企事业单位的科研人员参考。

参加本书撰写和提供信息的其他人员还有魏守征、李文娟、刘强、马群双、刘坤、刘鹏、马海军、蒋庆磊、夏春智、陈茂爱、吴娜、沈孝芹、黄万群、李嘉宁、刘毅、杜红燕。

本书编写过程中参阅了同行大量参考文献，在此，谨向这些文献资料的作者表示诚挚的谢意。

由于我们水平所限，书中错误或不足之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

编著者

2016年1月

第1章概述1

1.1钎焊的特点及分类1

1.1.1钎焊的特点1

1.1.2钎焊方法的分类2

1.2扩散焊原理及分类4

1.2.1扩散焊的原理4

1.2.2扩散焊的分类4

1.2.3扩散焊的特点6

1.3钎焊及扩散焊的应用8

1.3.1钎焊及扩散焊的应用领域8

1.3.2钎焊技术的发展及应用10

1.3.3扩散焊技术的发展及应用12

复习思考题13

第2章钎焊接头的形成14

2.1钎料的润湿与铺展14

2.1.1钎料的润湿性14

2.1.2钎料的毛细流动14

2.1.3影响钎料润湿性的因素16

2.2钎料与母材的相互作用20

2.2.1母材向钎料的溶解20

2.2.2钎料组分向母材的扩散21

2.3钎焊接头的不均匀性22

2.3.1钎缝的成分和组织22

2.3.2钎缝的不致密性缺陷24

2.3.3影响钎焊过程的因素25

复习思考题26

第3章钎料与钎剂27

3.1钎料的类型及特点27

3.1.1对钎料的基本要求27

3.1.2钎料的型号与牌号27

3.1.3钎料的类型及化学成分28

3.2钎料的特性及选用36

3.2.1常用钎料的特性36

3.2.2钎料的工艺性能45

3.2.3钎料的选用原则46

3.3钎剂的类型及特性48

3.3.1钎剂的作用及组成48

3.3.2钎剂的型号与牌号49

3.3.3钎剂的类型及特性50

3.3.4钎剂与钎料的搭配57

3.4钎料与钎剂的使用安全58

3.4.1钎料与钎剂的使用及保管58

3.4.2钎料与钎剂的安全注意事项59

复习思考题59

第4章钎焊方法及设备60

4.1火焰钎焊60

4.1.1火焰钎焊的特点及应用60

4.1.2火焰钎焊设备61

4.1.3钎焊火焰的控制66

4.2感应钎焊68

4.2.1感应钎焊的特点及应用69

4.2.2感应钎焊设备71

4.3真空炉中钎焊75

4.3.1真空钎焊接头的形成75

4.3.2真空钎焊的特点76

4.3.3常用的真空钎焊设备77

4.4其他钎焊方法79

4.4.1烙铁钎焊79

4.4.2电阻钎焊80

4.4.3浸渍钎焊81

4.4.4波峰焊与再流焊83

4.4.5真空扩散钎焊84

复习思考题86

第5章钎焊工艺过程87

5.1钎焊接头设计87

5.1.1钎焊接头的基本形式87

5.1.2钎缝间隙的控制89

5.1.3特殊钎焊接头的设计91

5.2钎焊前的准备95

5.2.1表面清理及制备95

5.2.2钎料用量及放置99

5.2.3焊件的装配和定位101

5.3钎焊工艺参数103

5.3.1加热温度的选择103

5.3.2保温时间的确定104

5.3.3其他工艺参数105

5.4钎焊后处理107

5.4.1钎焊后热处理107

5.4.2钎焊后清除108

5.5钎焊质量检验109

5.5.1钎焊缺陷及防止109

5.5.2钎焊质量检验方法110

复习思考题113

第6章有色金属的钎焊114

6.1铝及其合金的钎焊114

6.1.1铝及其合金的钎焊特点114

6.1.2钎料与钎剂116

6.1.3铝及其合金的钎焊工艺118

6.2铜及其合金的钎焊126

6.2.1铜合金的分类及钎焊特点126

6.2.2钎料与钎剂128

6.2.3铜及其合金的钎焊工艺129

6.2.4铜与铝及其合金的钎焊132

6.3钛及钛合金的钎焊134

6.3.1钛及钛合金的分类及性能134

6.3.2钎焊特点及钎料136

6.3.3钛合金的钎焊工艺138

6.4镁及镁合金的钎焊142

6.4.1镁及镁合金的钎焊特点142

6.4.2钎料与钎剂143

6.4.3镁及镁合金的钎焊工艺146

复习思考题147

第7章钢铁材料及高温合金的钎焊148

7.1碳钢和低合金钢的钎焊148

7.1.1碳钢和低合金钢的钎焊特点148

7.1.2钎料和钎剂148

7.1.3碳钢和低合金钢的钎焊工艺149

7.2不锈钢的钎焊150

7.2.1不锈钢的钎焊特点150

7.2.2不锈钢的钎料、钎剂和保护气体151

7.2.3不锈钢的钎焊工艺154

7.3铸铁的钎焊156

7.3.1铸铁的钎焊特点156

7.3.2钎料和钎剂156

7.3.3铸铁的钎焊工艺157

7.4高温合金的钎焊158

7.4.1高温合金的类型158

7.4.2高温合金的钎焊特点161

7.4.3高温合金钎焊用钎料162

7.4.4高温合金的钎焊工艺164

复习思考题168

第8章高硬度耐磨材料的钎焊170

8.1陶瓷与金属的钎焊170

8.1.1陶瓷与金属的钎焊特点170

8.1.2钎料171

8.1.3陶瓷与金属的钎焊工艺173

8.2硬质合金与钢的钎焊177

8.2.1硬质合金与钢的钎焊特点177

8.2.2钎料与钎剂177

8.2.3硬质合金与钢的钎焊工艺180

8.3其他高硬度材料的钎焊185

8.3.1石墨的钎焊185

8.3.2金刚石的钎焊189

8.3.3难熔金属的钎焊193

复习思考题195

第9章扩散焊196

9.1扩散焊原理及扩散机制196

9.1.1扩散焊原理196

9.1.2扩散焊的三个阶段197

9.1.3扩散焊界面结合机制199

9.1.4瞬间液相扩散焊原理205

9.2扩散焊设备与工艺207

9.2.1扩散焊设备的组成207

9.2.2表面处理及中间层合金209

9.2.3扩散焊工艺参数212

9.2.4接头的质量检验217

9.3各种材料的扩散焊218

9.3.1同种材料的扩散焊218

9.3.2异种材料的扩散焊221

9.3.3陶瓷与金属的扩散焊225

复习思考题229

参考文献230