连接铜和铜合金时可以考虑四种工艺，分别为机械连接、焊接、钎焊。钎焊适用于小零件和需要高连接强度的情况。根据美国焊接协会（AWS）报道，钎焊接头的强度可以达到或超过被连接金属的强度。了解何时选择钎焊以及如何执行该工艺非常重要。

从工艺角度来看，软钎焊和硬钎焊基本相同。唯一的区别在于所使用的钎料以及完成钎焊所需的时间和热量。AWS 将软钎焊定义为发生在华氏 840 度（约450 ℃）以下的连接过程，而硬钎焊发生在华氏 840 度（约450 ℃）以上，但低于基体金属的熔点。在铜系统的实际应用中，大多数软钎焊是在大约 450 华氏度至 600 华氏度（约232~315 ℃）的温度下进行的，而大多数硬钎焊是在 1,100 华氏度至 1,500 华氏度（约593~815 ℃）的温度下进行的。然而，在钎焊铜管时，较高的热量会导致铜管和接头退火，从而使系统的额定压力低于软钎焊接头。

铜的熔点为华氏 1,981 度（约1083 ℃）（液态）和华氏 1,949 度（1065 ℃）（固态）。对于硬钎焊而言，了解要焊接的金属和钎料的熔点非常重要。固相线和液相线之间的差值就是熔化区间，这在选择钎料时很重要。

它表示钎料工作范围的宽度和钎料在钎焊后凝固的速度。范围较窄的钎料，无论是否含银，凝固速度都较快，因此需要小心加热。液相温度是进行钎焊的最低温度。

铜钎焊是正确的选择吗？

根据Lucas-Milhaupt 的《What Brazing Is All About》（www.lucasmilhaupt.com），选择钎焊可归结为五个因素：

1. 待连接部件的尺寸。钎焊通常用于小零件，需要加热一个大的表面，使钎料达到流动点，这对大零件来说通常是不切实际的。

2. 金属部分的厚度。与焊接相比，钎焊的加热范围更广，温度更低，因此在连接金属部分时不会出现翘曲或金属变形。而焊接的高热可能会烧穿薄的部分或使其翘曲。

3. 接头结构。钎焊无需人工跟踪，钎料通过毛细作用被吸入接合区域，在直线、不规则或管状接合处同样容易操作。

4. 母材的性质。对于异种金属的连接，如果钎料在冶金学上与两种母材相容，且熔点低于要连接的任何一种金属，则钎焊不会熔化其中一种或两种金属。值得注意的是，铜合金很容易和其他金属钎焊到一起，如铸铁、工具钢和不锈钢、镍合金和钛合金。

5. 要制作的接头数量。如果要制作许多接头，手工钎焊既快又简单，使用简单的生产技术也能以低成本实现自动钎焊。

铜用钎剂：铜用钎剂为水基，可溶解和去除金属表面的残留氧化物，保护金属在加热过程中不被氧化，并促进待连接表面的润湿。钎剂还能帮助识别温度。

铜钎焊工艺：钎焊的基本步骤与焊接相同，唯一的区别在于钎剂、钎料和热输入。

一般来说，可以进行搭接和对接。在连接金属之前，一定要用砂布、砂垫或刷子去除所有氧化物和表面油污。这些污染物会影响钎料的正常流动，并可能降低接合强度或导致接合失败。如果彻底冲洗干净，也可以使用化学清洁剂，但要确保不要赤手或戴油性手套接触清洁表面。

清洁后立即用刷子在两个表面均匀地涂上一层薄薄的钎剂。不要用手指涂钎剂，因为如果助焊剂中的化学物质接触到眼睛、嘴巴或开放性伤口，可能会对人体造成伤害。Cu-P合金和Cu-Ag-P合金 (BCuP) 被认为是自钎剂的铜基合金。

稳固地支撑表面，确保表面之间有足够的毛细管空间，以便熔化的钎料流动。过大的连接间隙会导致在应力或振动作用下开裂。0.001 至 0.005 英寸的接缝间隙可获得最大的接缝强度和稳固性。

仅使用熔化和流动钎料所需的热量。对接缝加热过度或将火焰引向毛细管空间会烧坏助焊剂，破坏其效果，妨碍钎料正常进入钎缝。在接合处周围加热，将钎料引入毛细管空间。在处理明火、高温和易燃气体时，必须遵守 ANSI/AWS Z49.1 "焊接、切割及相关工艺安全 "中所述的安全预防措施。

让接头自然冷却。用水急冷可能会造成应力或萌生裂纹。冷却后，用湿抹布清理掉残留的钎剂，并测试所有已完成组件的连接完整性。

该文章转自于：焊接之家

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