第3章　钎焊的缺陷及焊接检验

3.1　钎焊缺陷

3-1　什么是熔析，什么是熔蚀？它们产生的根本原因是什么？

钎焊时钎缝往往并不光滑，有时在钎料的流入端留下一个剩余的钎料瘤，有时也会留下一个凹坑，前者称为熔析，后者称为熔蚀。两者产生的根本原因在于钎料组成和钎焊温度搭配不当。

熔析现象主要在应用亚共晶钎料时容易发生，因此使用亚共晶钎料的关键是要快速升温；熔蚀的发生主要是由于钎料的成分选择不当，钎焊温度过高，以及钎焊停留的时间过长，如图3-1所示。

3-2　钎焊接头常见的缺陷有哪些？

钎焊接头常见的缺陷主要包括不致密性缺陷（钎缝泄漏）和钎缝外观缺陷两大类。其中不致密性缺陷（钎缝泄漏）包括气孔、夹渣、未钎透、钎缝开裂、母材开裂等；钎缝外观缺陷包括熔蚀、熔穿、咬边、钎缝表面不光滑、钎缝成形不好、焊瘤、钎料流失、无圆角等。

3-3　什么是钎焊缺陷？钎焊缺陷通常情况下如何分类？

钎焊缺陷是指钎焊过程中在接头处产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象。随着钎焊方法和工艺条件的不同，钎焊缺陷的种类、形态及分布情况也有很大差别。按钎焊缺陷出现的位置和性质可分为以下三类。

①外部缺陷。装配缺陷、钎缝形状缺陷、尺寸缺陷、表面缺陷。钎缝形状缺陷主要包括成形不好、钎料流失、钎缝表面不光滑或没有形成圆角；表面缺陷主要包括表面氧化、表面气孔、咬边和露出表面的未钎透、未焊上、总体和局部熔蚀、裂纹等。

②内部缺陷。未钎透、未焊上、裂纹、内部气孔、缩孔、夹渣、夹钎剂、接头组织缺陷、接头力学性能低劣等。

③穿透性缺陷。未钎透、未焊上、总体和局部熔蚀、造成泄漏的外部缺陷和内部缺陷的组合等。

3-4　钎缝表面不光滑缺陷产生的原因是什么？

钎缝表面不光滑缺陷产生的原因主要如下。

①钎剂用量不足或选择不当。

②钎焊工艺选择不当。

③温度过高或时间过长。

④钎焊金属晶粒过大。

⑤钎料过热（采用共晶钎料时）。

3-5　气体火焰钎焊时，钎缝不致密性缺陷产生的原因有哪些？

不致密性缺陷的产生原因见表3-1。

3-6　气体火焰钎焊时，为防止钎焊缺陷的产生，应做好哪些工作？

气体火焰钎焊，焊工在钎焊过程中，应注意以下几点。

①选择合理的钎料与钎剂。

②钎焊前，做好钎焊工件表面处理工作或检查钎焊工件表面处理是否合适。

③选择接头间隙搭配合格的焊件进行钎焊，对间隙过大或过小的钎焊件，应予剔除或拒绝钎焊。

④钎焊工件装配时不能倾斜。

⑤对钎焊工件进行均匀加热，防止局部过热。

3-7　气体火焰钎焊时，常见的缺陷及处理对策有哪些？

气体火焰钎焊时，常见的缺陷及处理对策见表3-2。

3-8　熔蚀缺陷产生的机理是什么？

钎焊时，一般都发生母材被液态钎料的溶解过程。母材被钎料适当地溶解，可使钎料成分合金化，有利于提高接头强度。但是母材的过度溶解会使液态钎料的熔点和黏度提高，流动性变坏，往往导致不能填满钎缝间隙，同时也可能使母材的熔点降低。当母材的熔点降低到低于钎焊温度时，母材表面就会出现熔蚀缺陷，即加钎料处或钎角处的母材因过度溶解而产生凹陷，严重时甚至出现熔穿。母材向液态钎料中的过度溶解是熔蚀缺陷产生的主要原因。

3-9　外观缺陷的种类及产生的原因有哪些？

外观缺陷的种类主要有熔蚀缺陷和钎缝表面成形不好两种。熔蚀缺陷又分为：熔蚀（坑）、熔穿（洞）和咬边等几种。钎缝表面成形不好缺陷又分为：钎料流失、无圆角、钎缝表面不光滑和焊瘤等几种。外观缺陷产生的主要原因见表3-3。

3-10　冰箱与空调器制冷系统管路钎焊时，常常出现哪几种缺陷？

纯铜管与纯铜管套接、纯铜管与黄铜管套接是冰箱与空调制冷系统管路中常见的接头形式，气体火焰钎焊这种接头形式时，常常出现钎缝不致密性缺陷，主要表现为无底圆角和未钎透缺陷。这两种缺陷从外观看不出来，但把铜管剥开后，就会发现内部的圆角不好或成形不好，甚至根本就没钎透。

3-11　什么是钎缝表面成形不好缺陷，有哪几种？

钎缝表面成形不好缺陷是指钎缝无圆角、表面不光滑、焊瘤（外流）和钎料流失（内流）等缺陷。这些缺陷影响钎缝外在质量。同时对钎焊接头性能也有一定影响。

钎缝表面成形不好缺陷主要有三种：无圆角；钎缝表面不光滑；焊瘤（钎料向外流失），焊瘤外观如图3-2所示；钎料流失（钎料向内流失）。在用气体火焰钎焊冰箱和空调器制冷系统管路时，无圆角、焊瘤和钎料向内流失是经常发生的缺陷，应严格控制其发生。

3-12　气体火焰钎焊冰箱制冷系统管路时，常见的钎焊接头缺陷有哪些？

钎焊制冷系统管路时，气体火焰钎焊制冷系统时的常见钎焊缺陷主要有：熔蚀（坑）、熔穿（洞）、咬边、无圆角、钎缝表面不光滑、焊瘤（钎料向外流失）、钎料向内流失（外观缺陷）和气孔、钎剂夹杂、未焊透（钎缝泄漏缺陷）等。同时，外观质量对钎焊接头的性能也有很大的影响，应严格控制其质量。

3-13　钎缝内部缺陷有哪几种？这些缺陷会对焊件带来什么影响？

钎缝的内部缺陷主要指钎缝的不致密性缺陷，如钎缝中的气孔、夹渣、未钎透、部分间隙未填满和裂纹。这些缺陷基本存在于钎缝内部，经机械加工后会暴露在钎缝表面。这些缺陷的存在会给焊件带来如下影响。

①降低焊件的气密性、水密性、导电能力及接头强度。

②钎焊后要镀银的焊件，在镀银基面上的缺陷会使镀银后的钎缝翻浆，引起镀银表面发霉、腐蚀。

③对于采用钎剂钎焊的铝件，不致密性缺陷往往是导致接头腐蚀变坏的主要原因。

3-14　钎缝不致密性缺陷（钎缝泄漏缺陷）产生的机理是什么？

钎缝中各种不致密性缺陷的产生与钎焊过程中熔化钎料及钎剂的填缝过程有很大的关系。在常用的平行间隙情况下，由于间隙内部的金属表面不可能绝对平齐，洁净度也有所差异，加之液态钎剂和钎料同金属表面的物理化学作用等因素的影响，使钎剂和钎料在填缝时常常以不整齐的前沿向前推进，以不同的速度、不规则的路线流入间隙，结果形成“小包围”的现象，导致了各种不致密性缺陷。钎焊时通常总是钎剂先熔化，熔化的钎剂在平行间隙中填缝时，由于小包围现象而将一部分气体包住，被包围的气体很难被排出钎缝。当熔化的钎料填缝时，由于小包围处的金属缺乏钎剂的去膜作用，钎料无法填充，残留在包围圈内的气体形成气孔，气孔的产生多在顶圆角处。同样，钎料的填缝有时也会造成对钎剂的小包围现象，结果形成小块的夹渣。

其次，熔化的钎剂或钎料沿钎缝外围的流动速度与其间隙内部的填缝速度是不同的。在平行间隙条件下钎焊时，熔化钎料在钎缝外围流动的速度常常大于它在间隙内部的填缝速度，结果可能造成钎料对钎缝内部的气体或钎剂的“大包围”现象。

一旦形成大包围后，所夹杂的气体或钎剂熔渣很难从狭窄的平行间隙中排出，使钎缝中形成大块的气孔和夹渣缺陷。

3-15　常见的钎焊缝外部缺陷有哪些？它们产生的原因是什么？

常见外观缺陷主要有熔蚀缺陷和钎缝表面成形不好两种。熔蚀缺陷又分为：熔蚀（坑）、熔穿（洞）和咬边等。钎缝表面成形不好缺陷又分为：无圆角、钎缝表面不光滑、焊瘤和钎料流失等。

外部缺陷产生的原因归纳起来主要是由于接头设计不合适，焊前清洗不当，焊前装配不良，钎焊夹具不能满足使用要求，钎料使用量过多或过少，钎剂成分选用不当，钎剂使用量不足，钎焊温度不适宜等，应针对以上原因采取相应措施加以避免。

3-16　什么是熔蚀缺陷，什么是咬边？

熔蚀缺陷一般发生在钎料安置处，它包括熔蚀（坑）、熔穿（洞）和咬边等形式。咬边是铜管套接中常见的一种缺陷，在钎焊铜管套接接头时，钎焊温度没有达到母材熔点，但外管的接头边缘熔化、破损。熔蚀缺陷的存在将降低钎焊接头性能。

3-17　产生熔蚀缺陷的因素有哪些？

产生熔蚀缺陷的因素有：母材和钎料的匹配是否合理，匹配的合理与否将影响母材与钎料相互作用的能力，当母材确定后，则主要是钎料的选择问题；钎焊参数（加热温度、保温时间和加热速度等）；钎料用量对能否发生熔蚀现象也有较大的影响。

3-18　铜管套接时，常出现哪种熔蚀缺陷？

铜管套接中常见的缺陷是咬边，在钎焊铜管套接接头时，外管的接头边缘破损往往容易导致咬边的产生，这种缺陷的产生对焊接接头性能有很大的影响。

3-19　用气体火焰钎焊空调器制冷系统管路时，怎样防止熔蚀缺陷的产生？

在冰箱与空调器制冷系统铜管套接钎焊时，常常出现咬边，作为熔蚀缺陷的一种形式，往往会影响钎缝的性能，因此要严格地控制其发生。气体火焰钎焊工在操作过程中，为防止咬边缺陷的出现，应做好以下几点。

①了解母材的性能、特点、钎焊性等专业知识。

②合理选择钎料。

③正确地加热工件进行钎焊操作。

3-20　为什么说正确地选择钎料是防止熔蚀缺陷产生的有效办法？

正确地选择钎料是避免产生溶蚀现象的主要方法，因此选择钎料时应遵循这样的原则：钎焊时，不应因母材被钎料的溶解而使钎料的熔点进一步下降，否则母材就可能发生过度溶解；若采用母材被钎料的溶解而使钎料熔点下降的钎料，其熔蚀倾向就较大，反之，熔蚀的倾向就小。

3-21　气体火焰钎焊时，怎样正确选择加热方法防止熔蚀缺陷的产生？

在防止缺陷产生的钎焊过程中，正确的钎焊加热方法是十分重要的，这要求气体火焰焊工具备非常娴熟的操作技巧。从熔蚀缺陷的产生原因我们知道，钎焊温度、钎焊时间、加热速度和钎料用量对熔蚀缺陷的产生有很大的影响。钎焊温度越高，母材元素溶解到液态钎料中的数量就越多，溶解速度也越快。保温时间过长，将为母材与钎料相互作用创造更多的机会，更容易产生熔蚀。这就要求气体火焰钎焊工在操作过程中，更好掌握适合的钎焊温度（前提是了解母材的性能、特点，例如：母材熔点），同时要对钎焊工件进行均匀的加热，能很好地避免咬边缺陷的产生。气体火焰钎焊工在操作过程中，要正确地选择钎焊加热方法。正确的加热方法主要有：选用多孔焊嘴；避免火焰接触母材；钎焊异种材料，以加热熔点高的母材为主；钎焊套接管时应以加热粗管为主。

3-22　钎焊接头裂纹产生的原因有哪些？

钎焊过程中产生的裂纹比熔焊时少，但由于不均匀的急冷有时也会引起裂纹。有些金属材料，例如用黄铜钎料钎焊碳钢或不锈钢等，会发生自裂现象。钎焊裂纹产生的原因如下。

①钎剂用量不足或选择不当。

②钎焊工艺选择不当。

③温度过高或时间过长。

④钎焊金属晶粒过大。

⑤钎料过热（采用共晶钎料时）。