在火焰钎焊过程中,钎料与钎剂的选择直接影响接头强度、耐腐蚀性及工艺可行性。以下从材料适配性、工艺要求、应用场景三个维度,系统说明选择方法及典型案例:
一、钎料选择的核心原则
1. 母材类型与钎料匹配
铜及铜合金
推荐钎料:银基钎料(如BAg-5、BAg-8)、铜磷钎料(如BCuP-6)
原理:铜磷钎料含磷可自除氧化膜,无需钎剂;银基钎料流动性好,适用于精密焊接。
案例:空调铜管焊接多用BCuP-6,成本低且无需钎剂。
钢及不锈钢
推荐钎料:银基钎料(如BAg-25)、铜基钎料(如BCu-5)
原理:银基钎料抗腐蚀性强,适用于食品机械;铜基钎料成本低,但耐蚀性较弱。
案例:不锈钢厨具焊接多用BAg-25,满足食品级要求。
铝及铝合金
推荐钎料:铝硅钎料(如BAlSi-4)
原理:铝表面氧化膜致密,需专用钎料配合钎剂(如NOCOLOK氟化物)去除氧化膜。
案例:汽车散热器焊接多用BAlSi-4+NOCOLOK钎剂。
异种金属(如铜-钢、铝-钢)
推荐钎料:镍基钎料(如BNi-2)、银铜锌钎料(如BAg-34CZn)
原理:镍基钎料对异种金属润湿性好,但成本较高。
案例:换热器铜管与钢制管板焊接多用BNi-2。
2. 工艺温度与钎料熔点匹配
钎料熔点需低于母材熔点,且需考虑火焰加热的均匀性。
低温钎焊(<450℃):锡基钎料(如Sn-Pb)、铟基钎料(如In-Ag)
中温钎焊(450-900℃):银基钎料、铜基钎料
高温钎焊(>900℃):镍基钎料、金基钎料
示例:焊接薄壁铜管时,选择熔点600-700℃的BAg-5,避免母材过热变形。
3. 接头性能要求
强度:银基钎料(如BAg-50)抗拉强度可达300MPa,适用于高负载场景。
耐蚀性:含镉银钎料(如BAg-7)耐海水腐蚀,但因环保问题逐渐被替代。
导电性:纯银钎料电阻率最低,适用于电子器件焊接。
二、钎剂选择的关键要素
1. 钎剂的作用
去除氧化膜:通过化学反应破坏母材表面氧化层。
降低表面张力:改善钎料润湿性,促进填充间隙。
保护焊缝:在高温下形成保护膜,防止二次氧化。
2. 钎剂类型与适用场景
钎剂类型 化学成分 适用钎料 典型应用
硼砂钎剂 硼砂(Na₂B₄O₇) 铜基、银基钎料 铜管、钢制工具焊接
氟化物钎剂 KF·AlF₃、CsF·AlF₃ 铝基钎料 汽车散热器、空调蒸发器
氯化物钎剂 ZnCl₂、NH₄Cl 铜基钎料 低精度铜件焊接(需后清洗)
树脂基钎剂 松香、有机酸 软钎料(Sn-Pb) 电子元器件焊接
3. 钎剂选择注意事项
环保性:避免使用含镉、铅的钎剂(如FB3-C),优先选择无腐蚀性钎剂(如RJA系列)。
残留物处理:水溶性钎剂(如QJ201)便于清洗,适用于高精度焊接;硬钎焊后需酸洗去除残留。
活性匹配:钎剂活性需与钎料、母材匹配。例如,铝钎焊需高活性氟化物钎剂(如NOCOLOK)。
三、典型应用场景的钎料-钎剂组合
制冷行业(铜-铜焊接)
钎料:BCuP-6(铜磷钎料)
钎剂:无需钎剂(磷自除氧化膜)
优势:成本低,工艺简单。
汽车制造(铝制散热器)
钎料:BAlSi-4(铝硅钎料)
钎剂:NOCOLOK氟化物钎剂
优势:耐腐蚀性强,适用于自动化钎焊。
航空航天(钛合金焊接)
钎料:BNi-7(镍基钎料)
钎剂:氟化物钎剂(如QJ102)
优势:高温强度高,抗氧化性好。
电子器件(微小接头)
钎料:Sn63Pb37(软钎料)
钎剂:RMA型松香芯焊锡丝
优势:熔点低,适合精密焊接。
四、总结与建议
优先匹配母材:根据母材类型选择钎料(如铜用铜磷钎料,铝用铝硅钎料)。
考虑工艺条件:高温钎焊需高熔点钎料,自动化生产优先选择无腐蚀性钎剂。
平衡性能与成本:高负载场景用银基钎料,低成本场景用铜基或锡基钎料。
环保与安全:避免使用有毒钎剂(如含镉钎剂),优先选择水溶性或低残留钎剂。
通过以上方法,可系统化选择钎料与钎剂,确保火焰钎焊质量与效率。实际应用中,建议结合母材成分、接头设计及工艺参数进行试验验证。


