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焊接故事园/Program Center
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古代钎焊技术中焊料和焊剂的发明

发布时间:2018-01-21   浏览量:2743

中国是最早发明钎焊的国家,远在2400多年前就发明了钎焊技术,钎焊技术名称借用于古代开矿使用一头尖的铁钎子。曾侯乙墓出土的建鼓铜座上有许多盘龙,是分段钎焊连接起来的。

钎焊是采用比母材熔点低的金属材料做钎料,将焊件和钎料加热到液态钎料熔点,低于母材熔点的温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材相互扩散而实现链接的方法。钎剂能除去氧化膜和油污等杂质,保护母材接触面和钎料不被氧化。

钎料也称焊料,是用来填充工件之间的空隙的材料,分为软钎料和硬钎料。熔点低于摄氏450度的钎料称为软钎料,质软,也叫焊镴,焊锡,它是铅和锡的合金。硬钎料熔点高于450度,质硬,如铜和锌的合金。钎剂也叫焊剂,焊药,为焊接时用的涂料,能消除金属工件焊接部分表面的杂质,防止氧化,使容易焊接。如硇砂,硼砂,松香,熟镪水氯化锌等。

古代帝王和贵族大量使用金银器皿和首饰,在制造过程中是先将各部分零件分别打作或铸造出来,然后通过焊接将其组合成一体,最后对焊痕做打磨处理,使接缝处光滑无痕。因焊料的不同分为锡焊,铜焊和银焊。汉代就出现了铜焊的硬焊技术。它的做法是:在接触点上,黏上铜化合物的混合粘剂,然后置于炭火上加热,热到100度时,铜化合物变成氧化铜,热到600度时,黏剂炭化,到850度时,碳由氧化铜吸收氧而成为二氧化碳,使接触点纯铜析出,890度时,红铜与金即熔化,粘合得天衣无缝了。

唐朝由李绩,苏敬等编撰的《新修本草》明确记载硇砂“可为焊药”,硇砂sal-ammoniac-氯化铵NH4Cl涂在焊接面上,受热分解成氨和盐酸,其中氨具有还原性,可以清除金属表面的氧化膜,盐酸可与金属氧化物起复分解反应生成金属氯化物,后者沸点较低,易气化挥发,也能起到清洁焊接面的作用。

除硇砂外,硼砂borax,Na2B4O7.10H2O也可以做焊药,宋代苏颂等编撰的《本草图经》中记载:“今人做焊药乃用鹏砂。“鹏砂又称蓬砂,今称硼砂。硼砂在焊接面受热融化为玻璃状物,熔体中含有酸性氧化物,可溶解金属氧化物,洁净焊接面。

现在常用的松香pine resin焊药可去除氧化层,松香主要成分为松香酸和异构双萜酸,加热后与氧化铜反应,形成铜松香,易溶入未反应的松香内,与松香一起被清除。松香融化后,漂浮在焊料表面,形成隔离层,因此防止了焊接面的氧化,他还可以减少表面张力,增加焊锡流动性,有助于焊锡润湿焊件。

        在薄铁皮焊接中常用焊药氯化锌,俗称熟镪水,他易溶于水,具有溶解金属氧化物作用,焊接时,它不损害金属表面,而且水分蒸发后,融化的盐覆盖在金属表面,使之不再氧化。

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