[发明专利]粘合管体及采用钎焊的管体粘合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钎焊管组件及使用钎焊的钎焊管组件组装方法。

背景技术

一般说来，钎焊是一种接合方法，其通过在比两种待钎焊的母金属的熔点低的温度下添加填充金属，以允许钎焊相同类型的或不同类型的母金属而不损坏基本金属，所述母金属将在450℃或更高的温度下被钎焊。在涉及车辆、飞行器、核工业、空调设备、冰箱、硬质合金工具、国防工业零件、水管配件、电气和电子设备、农具、家用电器等等的工业领域内，钎焊是一种广泛应用的接合方法。

钎焊技术的进步是工业快速发展的原因之一。尤其是，由于以下的优势，钎焊技术被广泛地应用于航空和航天工业、汽车工业、制冷和空调工业、家用器具工业、配件工业等等。

首先，钎焊允许接合不同类型的零件。由于能够对相同类型或不同类型的金属进行钎焊，因此能够降低材料成本并且能够研制新部件。

此外，能够接合完全不同的零件。由于其便于接合完全不同的零部件，尤其是具有不同尺寸和厚度的产品，因此可以降低各种零部件的设计成本。

此外，钎焊提供了与其它方法相比相对强的接合力。在钎焊铁类以及非铁类金属的情况下，钎焊接头的抗张强度可以比母材的抗张强度大。就不锈钢来说，钎焊接头可具有130,000PSI或更大的抗张强度。

此外，钎焊具有其自身的美感，以及由于钎焊之后可以获得平整的接头，因此通常不需要进一步的机械加工，例如研磨或锉削。

此外，可以保持例如除尘度、气密性、抗腐蚀性等各种特征。由于钎焊接头是通过冶金粘合形成的，因此执行钎焊以提供这些优势特征，例如延展性、抗冲击性、抗振性、气密性、导热性、抗腐蚀性等等。

此外，钎焊便于手工操作和自动操作。钎焊可通过简单手动操作来进行，也可通过使用自动钎焊机和熔炉等的批量生产来进行。

此外，填充金属可以被生产为各种样式。可以选择具有例如杆状、线状、片状或条状的各种特征的材料，预成型坯或钎焊剂(Brazing Paste)，以实现各种钎焊应用。

就具有这样的各种优势的钎焊而言，它是一种用于接合两种母金属的技术，其通过在几乎等于或低于母金属的熔点的温度下加热填充金属来接合两种母金属，而不损坏母金属，所述母金属将在450℃或更高的温度下被钎焊。在钎焊过程中，使用具有450℃或更高的液线温度的填充金属，并且施加与母金属的固相线温度或更低的温度相对应的热量以作用于钎焊接头。

使用填充金属的接合方法主要分为焊接、钎焊或锡焊。一般地说，焊接是规定术语；钎焊也被称为硬焊；锡焊也被称为软焊。

三种方法在原理上的区别通常被认为是，锡焊是在450℃或更低温度下使用填充金属的接合方法，而焊接和钎焊是在450℃或更高的温度下进行的。然而，焊接是在等于或高于要被接合的母金属的熔点的温度下进行的焊接方法，钎焊是通过在等于或低于母金属熔点的温度下加热填充金属来接合两种母金属的方法，该方法不会损坏母金属。

如下解释钎焊的原理，一旦达到指定的温度，钎焊填充金属就会熔化、流入并且包围两种母金属的接合区域，以进行理想地钎焊。

在这种情况下，母金属和填充金属之间的亲合力通过浸润来表现。填充金属流入母金属之间的接合间隙的现象被称作毛细管作用。

在这种情况下，也可使用重力。钎焊的主要原理可总结为-如果母金属被加热并且使用填充金属进行钎焊，那么填充金属由于导热被两种母金属熔化并且由于毛细管作用流入两种母金属的接头。

如果填充金属在母金属上的浸润不好，那么不能正常地进行钎焊。如果接合间隙大，则填充金属未完全填满母金属之间的接合区域，从而产生不完整的接头。

具体地说，毛细管作用主要取决于要被钎焊的接头的接头尺寸；也就是，当产品没有被理想地设计来用于钎焊时，钎焊性会降低，从而导致成本增加和失败率增加。

由于重力是钎焊中的一个因素，因此在产品的组装中应该考虑到重力。毛细管作用和重力均较大地影响了填充材料的流动，并且浸润主要与填充金属相对于母金属的亲和力有关。

毛细管作用是钎焊过程中非常重要的物理现象。液态金属的流动性取决于由于熔化的金属的毛细管作用、黏性、密度以及关于重力等的钎焊表面的结构而产生的力。一般地说，能够抑制填充金属流动的黏性与在熔融状态下的温度有关。众所周知，当温度升高时，温度影响熔化的填充金属的黏性。也就是，毛细管作用提供一种非常重要的物理力，因为随着温度的上升填充金属的流动性提高。如上所述，钎焊与接合间隙的尺寸密切相关，也与填充金属的成份、黏性、密度、与重力相关的要被钎焊的表面的位置、加热方法和加热率密切相关。