焊接材料精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇焊接材料范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

Abstract: Welding of metallic materials, commonly known as weldability, is access to quality ease of welded joints under certain welding conditions, also is metal material adaptability in the welding process. Welding of metallic materials is mainly determined by the organization and properties of welded joints. This article focuses on the welding technology of the carbon steel, low alloy steel, stainless steel, cast iron and other metal materials.

关键词：金属；材料；焊接

Key words: metal；material；welding

中图分类号：TG44 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）33-0266-01

1碳钢的焊接技术

碳素钢的焊接性主要决定于其含碳量，碳素钢中低碳钢含碳量和合金元素低，强度不高，塑性好，具有优良的焊接性，几乎司以用各种工艺方法进行焊接，不需采用特殊工艺措施即可获得优质焊接接头。低碳钢焊接通常不需要焊前预热，只是在环境温度较低或结构刚性过大时，才考虑预热措施。对于沸腾钢，硫、磷杂质含量较高且分布不均匀，焊接时裂纹倾向较大；厚板焊接时还有层状撕裂倾向。因此，重要结构应选用镇静钢焊接。

中碳钢的焊接，由于中碳的质量分数在0.25%~0.45%之间，与低碳钢相比，其强度较高，淬硬倾向较严重，焊接性比较差必须仔细确定焊接规范并减缓焊后冷却速度，必要时，需进行焊前预热，预热温度约为150~250℃。对厚度大的结构，其预热温度还可提高一些。

高碳钢的焊接，由于高碳的质量分数在0.6%，焊后其热影响区易于出现淬硬组织，在焊接应力或焊接残余应力作用下产生裂纹，故其焊接性很差。焊接结构不应采用高碳钢制造。这类钢的焊接大多是补学修理一些损坏件。必要时必须采用较高的预热温度，小电流、慢焊速焊接，并保持焊后缓慢冷却。

2低合金结构钢的焊接技术

低碳钢的焊接，由于碳质量分数不大于0.25%，有良好的塑性，没有淬硬倾向，焊接性良好。低合金结构钢的焊接性主要取决于其化学成分及强度等级。含碳量及含合金元素量少的低合金钢的焊接性较好。强度等级愈高，合金元素愈多，则焊接性愈差。常用的低强度等级的低合金结构钢，其焊接规范也与低碳钢相当。随着碳当量数的增加，焊接时易出现淬硬组织，产生裂纹，且钢的强度级别越高，冷裂倾向越大。因此，焊前需要预热。

焊接低合金结构钢的常用方法有焊条电弧焊、埋弧焊和CO2保护焊等。钨极电弧焊可用于要求全焊透的管形工件的打底焊。焊接厚板工件如厚壁压力容器，可采用电渣焊。

3不锈钢的焊接技术

不锈钢按空冷后室温组织不同分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢等。其中以奥氏体不锈钢应用最广。

焊接结构制造中应用最多的是18-8型（如O Crl 8 Ni9）奥氏体不锈钢，虽然Cr、Ni含量较高，但C含量低，焊接性良好，焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施。生产中常采用焊条电弧焊和钨极氩弧焊，也可以采用埋弧焊、等离子弧焊。焊条、焊丝、焊剂的选用应保证焊缝金属与母材成分类型相同。焊接时采用小电流、快速不摆动焊，焊后加大冷速，接触腐蚀介质的表面应最后施焊。

铁素体不锈钢焊接时热影响区中的铁素体晶粒易过热粗化，使焊接接头的塑性、韧性急剧下降甚至开裂。因此，焊前预热温度应在150℃以下，并采用小电流、快速焊等工艺，以降低晶粒粗大倾向。

马氏体不锈钢焊接时，在空冷条件下焊缝就可转变为马氏体组织，焊后淬硬倾向大，易出现冷裂纹。如果碳含量较高，淬硬倾向和冷裂纹现象更严重。因此，焊前预热温度为200～400℃，焊后要进行热处理。如果不能实施预热或热处理，应选用奥氏体不锈钢焊条。铁素体不锈钢和马氏体不锈钢焊接的常用方法是氩弧焊和焊条电弧焊。

4铸铁的焊补技术

4.1 铸铁的焊接性铸铁含碳量高，塑性差，组织不均匀，焊接性很差，在焊接时，一般容易出现以下问题：焊后易产生白口组织；焊后易出现裂纹；焊后易产生气孔。因此,在生产中,铸铁是不作为焊接材料的.一般只用来焊补铸铁件的铸造缺陷以及局部破坏的铸铁件。铸铁的焊补一般采用气焊或焊条电弧焊。

铸件焊补常分为热焊法和冷焊法两种。①热焊法：焊前将工件整体或局部加热达600～700℃高温，并在焊接过程中保持该预热温度，焊后缓慢冷却。这种方法可使焊件受热均匀，冷却速度慢，防止产生白口组织及裂纹。若采用气焊方法，则更易于获得满意的焊接质量，焊后焊接处能进行切削加工。但生产率低，劳动强度大，耗能较多，所以，热焊法一般多用于小型及焊后需加工的复杂和重要铸件。②冷焊法：焊前不预热或进行较低温度的预热(

4.2 铝及铝合金的焊接性铝特别容易氧化生成熔点很高的氧化铝，在焊接时常夹杂于金属液态，使焊缝产生夹渣的缺陷。可见，铝及铝合金的焊接性较差。焊接时需要采取一些特殊的措施。焊接铝及铝合金常用的方法有氩弧焊、气焊、钎焊和电阻焊。目前，氩弧焊最理想。这是由于氩弧焊保护效果好，能自动去除氧化膜，焊缝质量好。

4.3 铜及铜合金的焊接性和铝一样，焊接时，在凝固过程中，来不及逸出的氢残存在焊缝中形成气孔。可见，铜及铜合金的焊接性较差，焊接时也需采取一些特殊措施。焊接铜和铜合金常用的方法有氩弧焊、气焊、电弧焊、钎焊等。采用氩弧焊能更好地保护铜液不被氧化和不溶于气体，焊缝质量较好。

5结束语

金属材料的焊接性实质上是其物理、化学性能和力学性能在焊接过程中的综合反映，而且还与焊接工艺水平的发展有密切的关系。本文阐述了碳钢的焊接技术，不锈钢的焊接技术，低合钢金结构钢的焊接技术，铸铁的焊补技术和非铁金属的焊接技术等问题。

参考文献：

[1]沈其文.材料成形工艺[M].武汉：华中科技大学出版社，2001.

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【关键词】铝/铜；异种材料焊接；研究现状

一、铝/铜熔化焊

在铝/铜异种材料焊接类型中，铝/铜熔化焊是目前应用较为常见的一种，主要包括MIG焊、TIG焊、埋弧焊、激光焊气焊以及电子束焊等方法。由于铜和铝的熔点相差较大，在其熔化焊过程中，通常难以将其焊接在一起，因为经常会出现铝熔化了而铜还处于固态，从而不同程度地加大了焊接难度。此外，由于Al极容易被氧化，生成致密的氧化层，阻碍了铜和铝的进一步反应，加上Al氧化膜中含有一定量的吸附水和结晶水，容易在焊缝中产生气孔等缺陷。因此，在采用铝/铜熔化焊时，焊接过程极易产生脆性的CuAl3相，从而降低了焊缝之间的粘合度，这就需要相关人员在焊接时，必须充分考虑焊接方法和工艺以及铝与铜在熔点等物理性能上的差异，通过控制焊接温度与焊接时间来控制焊缝金属中铜的含量，并防止铝、铜氧化，以降低形成金属间化合物对接头强度和塑性的影响。

二、铝/铜摩擦焊

一般情况下，摩擦焊可以根据焊接温度分为低温摩擦焊和高温摩擦焊这两种类型。低温摩擦焊的加热温度在460～480℃范围内，才温度低于铝/铜共晶温度548℃，从而不仅能够有效地防止脆性金属间化合物的生成，还能够保障焊接过程中接口处的塑性达标；而高温摩擦焊的焊接温度可达到660℃，接近Al的熔点，焊接速度明显加快，然而，由于温度高，在焊接时必须采取封闭加压方式措施来防止铝接头处产生变形流失以及铜和铝铜件受压失稳，同时，在此温度阶段有利于脆性Al，Cu间化合物和氧化物的生成，应施加顶锻压力挤出脆性物质，确保焊接质量。对于尺寸较大、薄壁且承受一定载荷的铝/铜焊接件焊接时，难以保证尺寸精度，因为铝的刚性差、强度低，并且在焊接过程中容易发生扭折、变形甚至断裂等。

三、铝/铜压焊

由于铜与铝都属于面心立方结构的金属，具有良好的塑性和延展性，因此，采用压焊方法来进行铝/铜异种材料的焊接可得到质量优异的铝/铜接头。同时，压焊过程中由于采用铜-铝过渡接头，可避开铜与铝熔焊存在的问题，将异种金属的焊接转变为铜与铜、铝与铝之间的同种金属焊接。压焊工艺简单，易于操作，能够得到质量良好的焊接接头，比熔焊更具优势。压焊主要包括冷压焊和热压这两种，其中冷压焊是在室温下进行的，而热压焊是在高于室温100～300℃的温度范围内进行的。采用冷压焊方法焊接时，在压力作用下将Al表面的氧化物或其他污染物破碎并排除，铝与铜的结合面不产生与熔化和凝固相关的焊接缺陷，也不发生熔化。采用热压焊时，一般在焊前不要求对接头处进行清洁，同时要求焊接加热温度低于铝/铜的共晶点，铝、铜母材不熔化，在压力和温度的作用下，接头中形成Al-Cu机械混合带，增大压力改善微观组织，可细化化合物，提高接头强度。

四、铝/铜钎焊

由于铝/铜钎焊具有变形小、周期短操作方便、设备简单、生产成本低及加热温度低等特点，决定了其成为未来铝/铜异种材料焊接技术的研究热点。同时，由于铝/铜焊难以去除铝氧化膜必须使用腐蚀性焊剂，钎焊助焊剂残留物吸湿后形成的电解质，形成了强烈的腐蚀性，铝/铜电极之间的电位差大，容易造成腐蚀。此外，CuAl2的电极电位高于铝的电极电位，容易发生晶间腐蚀，铝、铜原子的扩散，易脆易熔铝低，析出的CuAl2熔点在关节共晶的形成，导致接头强度较低。为了阻止铝、铜原子直接接触形成脆性化合物，同时，为了避免强腐蚀性磁通必须在铝表面涂有一层金属，铜钎焊引起的腐蚀问题，因此，腐蚀性或无腐蚀性的焊剂可用于改善关节的强度和耐腐蚀性。此外，对于镀层金属可供选择的有Mo、Ti、Ni等，铝/铜钎焊主要涉及到电阻钎焊、直接钎焊、扩散钎焊、超声波钎焊等方法。

综上所述，目前，铝/铜异种材料焊接技术尚处于发展阶段，各方面性能有待进行更深层次的探讨，接头质量有待于进一步提高。由于这种技术还不能同时满足高抗腐蚀性、高强度、低成本和工艺简捷等要求，因此现有铝铜的压力焊、熔化焊和钎焊等工艺还有待于进步完善。在进行铝/铜异种材料焊接时，必须综合采用如扩散焊、摩擦焊及冷压焊等焊接方法，切实地提高焊接接头的质量，以便更好地满足当今工业发展需求。

参 考 文 献

[1]陈延辉，汪宁，王生希．电器开关行业中铝铜焊接研究的可行性分析[J]．电气制造．2008（8）

[2]潘雄．到2020年我国有9种矿产资源严重短缺[J]．功能材料信息．2008（2）

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1.1 深水用管线钢的概况与发展趋势

海底管道在国外发展很快，自1954年美国在墨西哥湾覆设世界第一条海底管道以来，北海、黑海、地中海、巴西等海洋油气田被相继发现和开发，全世界海底管道工程得到蓬勃发展。目前世界最长的海底管道是挪威至英国的朗格勒得北海管道，总长度1 200 km，管径1 016 mm，壁厚34.1 mm，材质X70，最大工作压力25 MPa，最大水深1 000 m。目前世界最深海底管道是美国墨西哥湾东部湾的独立管道，水深为2 454 m，其管径为610 mm，壁厚34.3 mm，材质X65，最大工作压力25 MPa。目前世界深水管道的典型水深为2 500 m，正面临3 000 m及以上深度的挑战。

中国拥有300万平方千米的海洋面积，油气资源储量丰富，仅南海海域探明的油气储量达到220亿桶当量，是墨西哥湾的两倍。政府开始加大海洋油气资源的开发力度，在“十二五”发展纲要中，明确提出要重点扶持海洋装备制造产业，并出台了一系列扶持政策。与此相适应的南海荔湾3-1项目已于2009年启动，预计2014年竣工投产，总投资规模100亿美元。该气田水深为1 410 m（最深），海底管道分深水和浅水两段，钢管均已完成供货任务，其中浅水段265 km由珠江钢管有限公司和国内其他两家管厂共同完成供货，而深水段150 km由珠江钢管公司独家完成供货，这也是国内制管企业第一次提供1 500 m深海用海底管线。深海段管径为559 mm，壁厚22～27 mm（弯管用母管壁厚31.8 mm），材质X65，最大工作压力29.4 MPa，年运行时间350天，使用年限50年。

1.2 深海管线钢管的特点

海底管道与陆地管道有很大差异，海底管道除了考虑管道正常运行中承受的工作载荷外，还需考虑管道铺设过程中承受的拉伸屈曲应力和铺设完成后的残余应力，以及运行过程中环境载荷对管道的影响，如外水压力、风、海浪、暗流、地震等对管道造成的平移和振动。为满足应变设计需求，使钢管获得最大的临界应变屈曲能力，要求钢管具有足够小的D/t（即径厚比），因此小直径和大壁厚是深海管线钢管的主要特点。海水深度与管径的关系如表1所示。由表1可以看出，随水深的增加，要求的径厚比减小。

为适应海底管道的安装要求和服役条件，海底管线在成分设计和性能方面要求更为严格。主要特点有：①具有高的形变强化指数和均匀延伸率；②低的屈强比；③优良的纵向拉伸性能；④低的铸坯中心偏析，良好的厚度方向性能，低的断口分离和层状撕裂的几率；⑤优异的夏比冲击、落锤撕裂和CTOD性能；⑥优异的 焊接性；⑦严格的尺寸偏差和精度控制。为保证钢管具有上述性能，其化学成分设计特点是：低的碳含量、低的碳当量、低的硫磷含量，其轧制工艺为TMCP。荔湾3-1项目国产钢板的典型化学成分如表2所示，力学性能如表3所示。

从化学成分和力学性能结果看，国产钢板钢质纯净，性能优良，断裂韧性优异，完全可满足深海管线的使用性能。

1.3 深海X65钢管的焊接材料及其焊接

深海管线在前期的试制过程中，采用国内现有的焊接材料有针对性地进行了大量的焊接X65厚壁板的试验研究，结果不能令人满意。表现在：①焊缝中心熔合线的夏比冲击吸收能量偏低，甚至不能够满足标准要求，更不能满足应大于标准规定的二倍的内控标准；②现有焊接材料强度偏低，焊接接头的横向拉伸试验断在焊缝的情况时有发生，不符合标准的要求。因此有必要开发一种性能更高、更稳定的新型焊丝，绝对保证焊缝接头具有足够的低温冲击韧性和断裂韧性以及足够的焊缝抗拉强度，为此珠江钢管与猴王焊材进行了共同开发，并取得成功。

南海荔湾深海钢管的焊接要求如下：

（1）焊接接头的低温韧性：试验温度为-20 ℃，试样尺寸为10 mm×10 mm×55 mm时，焊缝中心、FL，FL+2，FL+5的单个最小值≥38 J，平均值≥45 J。内控标准加倍，即：最小值≥80 J，平均值≥90 J。

（2）焊缝的低温断裂韧性：试验温度为-10 ℃时，CTOD值≥0.2 mm。

（3）焊接接头横向抗拉强度：Rm ≥535 MPa，且不允许断在焊缝中心，即要求焊缝的抗拉强度必须大于母材的抗拉强度。从前面数据看出，X65母材的抗拉强度一般在600～620 MPa，为保证接头断于母材，焊材熔敷金属的抗拉强度应在630～660 MPa之间（即匹配系数为1.05～1.10为佳）。

1.3.1 焊丝成分设计思路

目前在制管行业主要使用二种合金化思路的高强高韧性焊丝，效果都比较好，已应用了10多年。一种是以H08C为代表的Mn-Mo-Ti-B合金化方式，另一种则是以H08D为代表的Mn-Ni-Ti-B合金化方式，这二种焊丝各有千秋，就熔敷金属性能而言，H08C的强度更强，H08D的韧性则更高。新型焊丝成分设计立足于二者的优点，将采用Mn-Mo-Ni-Ti-B的新合金成分体系，适当提高Mn，Mo含量以提高抗拉强度，添加适量Ni元素以提高焊缝韧性，降低P，S含量，以稳定焊缝力学性能和改善焊缝的抗裂性能。其合金化元素作用如下：

（1）C：C含量对焊缝的强韧塑性及其组织均有较大的影响，不宜过高或过低。C含量过高，将会使焊缝的韧性和塑性迅速下降，甚至引起焊缝开裂，C含量过低，将影响焊缝强度，一般含量在0.04%～0.10%。

（2）Si：加入一定的Si可以使焊缝金属镇静，加快熔池金属的脱氧过程，保证焊缝的致密性，同时也可提高焊缝的强度。但过量的Si含量，容易形成硅酸盐夹杂，还易出现硅裂。

（3）Mn：焊缝强韧化的有效元素。Mn可以细化晶粒，提高焊缝的低温冲击韧性，并有脱氧脱硫作用；另由于降碳会引起强度下降，所以加入Mn的同时会弥补所失去的强度。

（4）Mo： 焊缝中含有一定量的Mo元素有利于提高焊缝中针状铁素体的含量，减少先共析铁素体，并有细化铁素体晶粒的作用，提高焊缝的强韧性。

（5）Ni：有助于提高焊缝金属的韧性，降低韧脆转变温度。此外，Ni还能有效地阻止Cu的热脆性引起的网裂，并能有显著提高钢和焊缝的耐腐蚀性能。

（6）Ti：焊接时Ti可与N和O结合形成TiN或TiO质点作为晶核，在焊接加热过程中阻止奥氏体晶粒的长大而细化焊缝奥氏体晶粒，同时又可在焊接冷却过程中作为相变核心，形成晶内形核的针状铁素体，使焊缝的韧性提高。但若Ti过量，形成大量的TiC和TiN质点，将使韧性降低。

（7）B：加入微量的B，可明显降低奥氏体晶界的界面能，抑制铁素体从奥氏体晶界上形核，避免不利的魏氏铁素体或网状先共析铁素体形成，因而可使焊缝最大限度地获得韧性较高的晶内针状铁素体组织，提高焊缝的韧性。

（8）S，P：焊缝中的主要有害元素，显著降低焊缝金属的低温冲击韧性和塑性，这也是焊缝性能波动的重要原因。为了消除S对焊缝的热脆和P对焊缝冷脆作用，焊丝钢冶炼时应尽量降低S，P的含量，焊缝中S的含量应低于0.003%，P的含量应低于0.012%。

1.3.2 焊缝熔敷金属性能

熔敷金属试验按GB/T12470—2003标准进行，焊丝牌号为MK65HGX-III，匹配的焊剂为SJ102G的氟碱性焊剂。检验结果见表4和表5。熔敷金属性能满足预期要求。

1.3.3 对接试板焊缝性能对比试验

对接采用4丝焊，第1组4根丝全部为新型焊丝，第2组前2根为新型焊丝，后2根为H08DG焊丝。对接试板均为SMYS 450F/X65深海用钢板，壁厚27 mm。试板对接性能结果如表6所示。第1组结果要优于第2组，但二组试验结果均合格，且均有加大的富余。第2组的成本优势明显，故正式生产拟选用第2组匹配。

1.3.4 埋弧焊焊丝MK65HGX-Ⅲ的应用

以埋弧焊焊丝MK65HGX-Ⅲ为主和SJ102G焊剂匹配焊接了南海荔湾项目浅海段的钢管6.5万吨。其材质为X65（武钢），管径为φ762 mm，壁厚度为28.6和30.2 mm。

以同样的焊接材料匹配焊接了南海荔湾项目深海段钢管5万吨，其材质为SMYS 450F（POSCO和南钢），管径为φ558.8 mm，管壁厚度分别为31，29，27，26，25.4，24和22.2 mm，深海段弯管250 t，其材质为SMYS 450F（南钢），管径为φ566 mm，壁厚为30.5 mm。

以上所有规格的焊接接头实物质量的低温冲击韧性均大于标准规定的二倍以上。焊缝中心的CTOD值，浅海段和深海段先后进行了15次试验，焊缝实物质量的CTOD值均满足了标准的要求，而且富余量较大。焊接接头的横向拉伸试验全部都断在母材上，试验证明埋弧焊的焊接接头具有高强度、高韧性和高塑性的性能。图1为部分钢管焊缝性能数据分布图。表7为钢管焊缝CTOD试验结果。

2 关于焊接材料标准的二点建议

2.1 关于S，P含量的问题

通过近10年的发展，中国的冶金和轧钢技术有了长足的进步，国内重点钢厂企业建立了现代化炼钢流程和现代化TMCP轧钢工艺。铁水几乎100%实现了预处理，80%实施了炉外精炼工艺，极大地提高了钢材的纯净度，匹配现代TMCP轧制工艺，实现了当代板材高强度、高韧性和良好焊接性的统一。例如：现在普通的热轧板杂质含量可控制S≤0.010%，P≤0.020%；普通低合金高强板可控制S≤0.005%，P≤0.015%；X80，X90管线钢S≤0.001 5%，P≤0.010%；抗HIC钢板S≤0.001%，P≤0.008%。然而现在的焊缝性能已经明显落后于钢板性能，焊缝性能不稳定，波动大，其主要原因之一，就是焊接材料中S，P偏高，焊接材料实物质量虽然可满足现行焊接材料标准的最低要求，但已难满足用户实际生产需要。现行的焊丝标准S，P大都≤0.030%或≤0.035%，而焊剂更离谱，S≤0.06%，P≤0.08%，作为焊接材料使用单位完全无法接受。建议新修订标准时应进行适当修正，以满足和规范国内焊接材料市场。

2.2 关于ASME牌号焊接材料的问题

现行焊接材料国家标准和国际标准接轨力度较弱，基本在国内采购不到完全符合ASME标准的国产焊丝，低合金钢焊丝表现尤为明显，总是有个别元素对不上，致使公司接国外订单时麻烦重重，评定工作量加多不少，因此建议在修订标准时适当加以考虑。

3 结束语

（1）南海1 500 m深海管线的开发成功，开创了中国制造的SAWL焊管适用于深海管线的先河，这是国内企业向深海进军的里程碑。

（2）开发高端产品，需要走联合开发的路子，例如企业与企业联合、企业与研究院（所）联合。深海管线项目的成功开发，就是一个很好的范例。

篇(4)

焊接材料是金属材料（主要是钢铁材料）的“针线”，装备制造业、尤其是造船工业离不开焊接材料。

当前我国处于工业化发展中期，伴随着经济建设的进程，我国城市化建设的步伐逐渐加快。焊接结构的广泛应用，焊接用钢的高强化、轻量化、高纯洁净化、细晶微合金化的发展，推动了焊接材料向高强、高韧、低硫磷、节能环保、高效自动化方向发展。

我国粗钢及焊接材料产量连续多年居世界首位。近几年我国粗钢年产量占世界总产量1/3以上；焊接材料年产量约400万吨左右，占世界总产量1/2以上。中国已是世界最大的焊接材料生产、销售和使用基地，焊接材料产业在中国具有广阔的发展前景。

随着各类装备制造业、基础设施和重点工程品质要求的提升，钢材的品质也在提升及品种更加完善，这对焊接材料的配套提出更高的技术要求，研制开发高效优质、节能减排的新型焊接材料势在必行。

二、我国焊接材料产业产品结构现状与调整

（一）我国焊接材料产业产品结构现状

焊接材料包括电焊条、焊丝（包括实心焊丝与药芯焊丝等）、埋弧自动焊用焊丝+焊剂等。其中电焊条主要是人工焊接，其它则可进行自动与半自动焊接。因此电焊条在全部焊接材料产量中所占的比重可以衡量一个国家焊接自动化的程度。手工焊条产品不仅焊接效率低下，而且能耗高、污染较大，容易引起较大的焊接变形等。虽然近年我国焊接自动化发展速度较快，但电焊条产量仍然占焊材总产量的比例仍近50%，而美国、欧洲和日本等发达国家和地区的电焊条产量已不足20%。我国各类电焊条中，低档次的酸性碳钢焊条仍占绝对优势，比例高达90%，而我国企业普遍使用的高端高附加值的焊条产品目前还多是国外品牌。这种产业结构状况必须尽快改变。

（二）我国焊接材料产业产品结构分析

1、手工焊条

我国手工焊条产量目前已占全球近70%，成为手工焊条生产大国。随着国内自动化焊接技术的发展，虽普通碳钢电焊条产品的需求已呈下降趋势，但高性能和特种电焊条的品种、数量仍在增长。目前在低氢立向下焊条、抗回火脆性耐热钢焊条、尿素级不锈钢焊条、大线能量高韧性低氢焊条、超级奥氏体不锈钢焊条、高温耐热不锈钢焊条等特种焊条领域，国外名牌生产企业仍具优势。这恰恰是我国焊条产业产品结构的调整方向。

2、气保焊用实心焊丝

我国气保焊用实心焊丝近10年的产量持续增长，年平均增长率在30%以上，占全部焊材的比例由10%提高到30%，表明我国焊接机械化、自动化率在不断提高。

与国外相比，我国存在实心焊丝品种少等问题，特别是耐热钢及多用途MIG焊丝等，故在许多生产领域我国只得进口此类焊丝。

国产实心焊丝品种不足，阻碍了一些重大工程采用气保护焊实心焊丝的国产化进程。突出的问题在于我国实心焊丝生产企业多数为金属制品的加工企业，由于自身不能生产焊丝盘元，所以焊丝品种受到上游钢厂制约。因此，要想从根本上解决焊丝品种的多样化及高纯度优质焊丝的供应，焊丝生产企业需要进一步与钢厂形成战略合作关系，这是焊丝行业发展急需解决的问题。

3、埋弧自动焊焊接材料

埋弧焊从20世纪50年展以来，作为最早获得应用的机械化焊接方法，近年来取得了长足的技术进步。除焊机向自动化、数字化、智能化方向发展外，埋弧焊丝和焊剂也经历了几次更新换代的历程。近年来，我国埋弧焊材产量在焊接材料总量中所占比例基本稳定在10%左右，这个比例与国外基本一致。

我国的埋弧焊丝生产，特别是高等级、高附加值埋弧焊丝的生产与上述气保护实心焊丝一样受到上游钢厂制约，钢厂较难做到与焊材同步发展。因此，埋弧焊丝的发展方向也是与钢厂联合，开发研制各种强度级别的低碳高韧高强钢焊丝，或者是发展金属粉芯埋弧焊丝。其配套焊剂的研发要从提高低温冲击韧性入手，细化晶粒，获得针状铁素体组织，解决埋弧焊时大线能量造成的组织粗大问题。

特种不锈钢配套焊剂、特种耐热钢配套焊剂（特种耐热钢广泛应用于锅炉压力容器的焊接，目前国内缺乏高效优质的特种耐热钢配套埋弧焊剂）等需要尽快推向市场。

4、药芯焊丝

比较而言，药芯焊丝是焊接材料中的新秀。近10年来，中国的药芯焊丝产业已取得突飞猛进的发展。2007年开始，中国的药芯焊丝总产量居世界第一。

作为药芯焊丝的核心技术――药芯配方，我国目前的药芯焊丝配方主要是通过两个途径获得的：即一是在引进国外药芯焊丝生产设备的同时引进其配方；二是对照国外公开专利进行研仿。这些或引进或研仿的药芯焊丝配方都属于上世纪80年代由日本人所发明的酸性钛型渣系体系。这个渣系体系的药芯焊丝的突出优点是全位置焊接性能优良而深受焊工欢迎。但存在抗裂性及抗气孔性差等问题，故使得这个渣系药芯焊丝的档次较低，其应用面十分窄小，基本仅适合焊接船用B级钢等。因此，药芯焊丝在我国整个焊接材料中的所占的份额较少，如2008年药芯焊丝在我国整个焊接材料中所占的份额仅为约9.1%，而同年日本药芯焊丝产量占焊材总产量的36%―37%，韩国则占52%。因此，我国若要将药芯焊丝的档次提高，必须尽快扩大应用面并研发开拓新型渣系。

5、有色金属焊接材料

进入21世纪，我国有色金属产业迅速发展，生产和消费规模不断扩大，已成为全球最大的有色金属生产和消费国。我国铝基焊材消费量居世界首位，铜及铜合金焊丝的产量已近万吨，也居世界首位。

我国生产的铝及铝合金焊丝产量虽大，但质量上仍与国外产品有不少差距。表现为焊缝的力学性能及焊丝表面光洁度不及国外名牌产品。因此，对技术要求较高的焊接结构和有色金属焊接材料仍依赖进口。而镍及镍合金焊材虽用量不大，但在防腐蚀、耐高温方面发挥着重要作用，主要应用于核电、海上石油及天然气开采和提炼装置、锅炉、化工、电厂、航空、汽车等行业。除应用于铸铁焊接的纯镍、镍铁等电焊条外，国内镍及镍合金焊材市场基本上由国外厂商控制。我国高技术镍基焊材产品缺乏，多依赖进口。

有色金属焊接材料的挑战与机遇在于，在铝及铝合金焊丝方面，应注重焊丝外在质量和内在品质的提升，优化产品，减少进口，扩大出口。在镍及镍合金焊丝方面，应加快关键技术的掌握，尽快由国产替代进口。

6、堆焊焊接材料

堆焊焊接材料是用在金属表面堆焊，以达到耐磨损、耐冲击等的技术要求。

堆焊是表面工程中的一个重要分支，它可以在普通材质的基础上制备出需要的耐磨或耐热、耐腐蚀等特种性能的堆焊层，在节能、节材、保护环境方面展示了巨大的效益，在国家建设资源节约型、环境友好型社会以及发展循环经济的进程中，堆焊技术有广阔的发展前景。

进入21世纪，堆焊药芯焊丝年产量已占国内堆焊材料总量的5%以上，年产达数万吨，目前产销量仍在快速增长，已形成规模产业。其应用主要集中在钢厂轧辊、火电厂磨煤辊及磨盘、水泥厂水泥立磨及磨盘堆焊，以及大面积复层耐磨钢板的堆焊制造等。

堆焊焊接材料的挑战与机遇在于近年来高效、优质堆焊技术已成为堆焊领域重要的研究方向，以激光堆焊、电子束堆焊、聚焦光束表面堆焊等高能束堆焊技术为代表的新技术，成为国内学者的研究热点，新的堆焊技术手段和过程控制智能化的发展，推动了堆焊技术向成形精确化发展。

综上所述，以低端产品为主，产品品种偏少是我国焊接材料产品目前的结构特征。

三、焊接材料产业产品结构调整对下游制造业的重要意义

从以上对焊接材料产业不同领域的现状分析可见，开发高端产品、丰富焊接材料品种已成为我国焊接材料产业产品结构的调整方向。这也是下游制造业对焊接材料产业的期待。以造船工程为例，船体不同部位往往选择不同的强度级别等钢种，有的部位甚至选择不锈钢或有色金属，需要多品种焊接材料与之配套。由于我国焊接材料产业的品种不多，且以低端为主，故我国船厂目前还是大量进口国外高端焊接材料。目前我国正在兴起现代造船模式，高效率焊接是其重要特征之一。尤其是优质、高效自动CO2气保护焊工艺已广泛用于各种大型船舶的建造。在T排形式的扶强材、纵骨与底板（板或甲板）角焊缝的焊接施工中，通常采用自动CO2角焊工艺；而在平对接位置的焊接施工中，采用双电极平对接CO2自动焊工艺；在中合拢、大合拢阶段则采用垂直气电自动焊工艺等。这些先进的焊接工艺的重要特征是要求焊接材料适应自动化与适应大热输入量焊接等。显然，我国传统的以手工焊条焊接适应不了现代高质量的造船模式。

因此，焊接材料产业亟需产品结构调整，以适应下游制造业的发展。

四、实现我国焊接材料产业产品结构调整的关键

（一）冶金行业对焊接材料的多品种化有着至关重要的作用

目前我国焊接材料产品结构不合理的重要原因是产业与上游的钢铁等冶金业联系不密切，导致焊接材料品种特别是实心焊丝（包括气保护实心焊丝与埋弧焊丝）品种的发展不快，即我国强大的钢铁冶金业作为焊接材料产业发展的强大依托作用没有发挥出来，而邻近的日本，神户熔接材料依托神户制钢、新日铁熔接材料依托新日铁制钢均发展成为世界著名的焊接材料企业。目前我国大型焊接材料企业如天津金桥、天津大桥及四川大西洋等，其焊接材料产量很高，如天津金桥的焊接材料产量早已雄踞世界第一，但产品品种远不及神户制钢、新日铁熔接材料公司，且以低档次为主。因此解决我国钢铁冶金企业与焊接材料产业的紧密联合，是实现我国焊接材料产业产品结构调整的关键。

可喜的是，宝钢集团的韶关钢铁决定在广东发展焊接材料产业。这表明我国钢铁冶金业已经注意到我国焊接材料产业的现状，开始涉足焊接材料产业。

（二）用产学研合作模式推动我国焊接材料产业产品结构调整

瞄准上述焊接材料各领域的挑战与机遇，以产学研结合的模式，加快新产品的研发，推动我国焊接材料产业结构调整。

焊接材料新产品的研发要建立在材料的成分设计（如实心焊丝）或配方设计（如药芯焊丝、手工焊条、埋弧焊剂及焊接衬垫等）创新的基础之上。在这个过程中企业往往采取瞎子爬山的方式而忽视基础研究，这样容易导致所研发的产品虽然“成功”了，但往往不知何以成功，尤其是若产品发生质量问题时，往往很难对症下药及时解决。因此需要采取产学研结合的方式进行研发，可以让高校偏重于基础研究，企业偏重于工程研制。这样就能做到知其然还知其所以然，在产品出现质量波动时，往往能对症下药及时解决问题，产品质量得到稳定控制。

纵观国外成功的焊接材料企业，无不具有强大的技术服务能力。我国焊接材料企业这方面做得很不够，制约了自身的发展。焊接材料产品不同于其它产品，弄得不好出大问题，甚至带来颠覆性的灾难。因此，如何服务用户，特别是国家一些百年大计工程，需要焊接材料企业认真做好技术服务。那种只管卖而不管后果如何的销售方式只会使企业的路越走越窄。

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关键词：金属材料；焊接成型；缺陷；控制

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.029

1 前言

焊接工艺作为一门现代工艺，在金属材料的焊接成型中技术要求很高，其在我国出现的时间并不长，工艺技术也不完善。在金属材料的焊接过程中经常会出现很多问题和缺陷，为了保证金属焊接的质量水平，要在焊接过程中有针对性地做好缺陷的应对工作。本文在大量实验的基础上罗列了金属材料焊接过程中经常出现的主要缺陷，并针对各种缺陷提出了对应的修正措施，以期引起焊接从业者的足够重视，更好地提高我国金属焊接工艺的技术水平。

2 金属材料焊接成型中裂缝的成因及防治措施

一般而言，金属材料焊接成型中的主要缺陷有多种类型，主要包括裂缝、未焊透、未熔合现象、夹渣、气孔、咬边、焊瘤及弧坑等。裂缝又可以分为热裂缝和冷裂缝两种，是金属材料焊接中最常见的缺陷之一。

2.1 热裂缝的成因和防治措施

热裂纹是常见的裂纹形式，它是指金属焊接过程中液体的金属在凝结的过程中所产生的裂缝。热裂缝一般发生在焊缝的中心，在焊接后随即可以看到。

产生原因：热裂缝的产生有很多方面的原因。在金属焊接的过程中，除焊条和金属外，还存在着很多熔点较低的杂质，由于其熔点较金属低，凝固反应也在金属之后，且这些杂质在凝固后强度和硬度都比较低，因而成为热裂缝产生的根源。凝固后的杂质在受到外力作用的情况下，极易受到磨损和腐蚀，导致裂缝的产生。

防治措施：在金属焊接的过程中，为了严格避免热裂缝的产生，要采取相对应的技术手段和措施进行防范。在金属的焊接过程中，要认真按照施工要求，遵照有关的技术规定，严格按照完善合理的工艺程序，此外还要优化焊接过程中的焊接环境等。焊接时要尽量避免杂质的产生，严格管控各种焊接参数，尽量避免焊接热裂缝的产生，必要时采用多层的焊接技术，提高焊接质量水平。在焊接过程完成后，还要尽量避免外力的影响。

2.2 冷裂缝的成因和防治措施

冷裂缝是另一种常见的裂缝形式，它是指在金属焊接过程完成后的冷却过程中焊接交界处的熔合点出现的裂缝。冷裂缝产生的时间并不固定，一般是在焊接完成后4至6小时的冷凝之后，也有在焊接完成之后立刻出现的情况。

产生原因：冷裂缝的产生主要包括三个方面的原因，焊接过程中会产生一定的氢气，若氢气含量比重过高会导致裂缝的出现。此外，焊接母体的承受能力也与冷裂缝的产生息息相关，若其承受能力不足，则冷裂缝的产生几率将大大提高。

防治措施：在金属焊接过程中为防止冷裂缝的产生要采取相对应的技术手段和措施进行防范。为减少焊接过程中的氢气含量，在焊接中要选择合适的焊条，主要方法是使用含氢量低的焊条。此外，要加强对焊接所使用材料的控制，使用质量过硬的高质量材料，以防因材料质量低下引起裂缝。加强对周围环境的管控，避免空气中的湿度过大，以防材料在湿润空气中发生变质。在材料的保存过程中要保证其自身的洁净，防止腐蚀现象的发生，采取一切可以采取的手段尽量降低氢气的含量。要使用科学合理的焊接参数，在科学认证的基础上，恰当选择与实际情况相适应的焊接工艺参数，保证焊接工作的最佳效果。最后，要根据焊接要求对焊接介质进行有效的检测，满足焊接之后冷凝过程中的最低要求，减少焊接后外力的作用，遵循科学的焊接工序，以期取得较好的效果。

3 未焊透、未熔合现象的成因及防治措施

未焊透、未熔合是焊接过程中出现的另一种比较常见的焊接缺陷，由它亦会引起较多的次生缺陷，比如裂缝等。其产生原因和防治措施如下：

产生成因：焊接中未焊透、未熔合现象出现的原因主要有三点。第一，在焊接过程中，焊块之间存在既有的缝隙，一般缝隙的产生是由于角度问题等。此外，焊接工艺的不完善是引起未焊透、未熔合现象的另一大原因，焊接块过厚、焊接速度过快等都会引起焊接效果的降低。第二，焊接焊块表面不干净，存在杂质或者氧化物质，没有对其进行相应的清理工作。第三，焊接技术人员技术能力不合格，由于水平有限，导致其对焊接溶液的把握能力比较差，未焊透、未熔合的现象就不可避免了。

防治措施：为解决焊接过程中未焊透、未熔合的现象，要有针对地对其进行防治。首先要尽量选用合适坡面角度的焊接块，其次要妥善把握焊接工艺，对焊接的速度及外部环境都要进行合理的管控，对于焊接物表面的杂质一定要彻底清理，最后要选用技术过硬的焊接工人。

4 其他主要缺陷及其防治措施

焊接过程中的其他缺陷主要有夹渣、气孔、咬边、焊瘤及弧坑等，以下将根据这些问题产生的原因对其进行有针对性的分析。

首先是夹渣，夹渣是常见的焊接缺陷，其成因是焊接边缘本身存在杂质，主要是熔渣，此外焊接速度过快亦会导致夹渣的产生。为防止夹渣，就要保证接口的洁净，并注意焊接速度不能太快。针对气孔问题，要选用合适的焊接电流流量，使用高质量的焊条和焊接材料，并注意控制焊接熔质中的氢气含量；针对咬边问题，同样要注意焊接过程中切忌速度过快、电流过大；焊瘤及弧坑是由于焊接过程前后不均匀或者焊接温度过高引起的，焊接中断、再焊也是导致焊瘤和弧坑的直接原因。所以在焊接时要严格控制焊接温度，不宜过高，并一次焊成，不重复作业，尽量杜绝焊瘤和弧坑问题。

5 结语

综上所述，在金属材料的焊接过程中，会经常遇到各种各样的焊接缺陷。为了避免各种焊接问题的出现，我们有必要采取相应的措施，努力管控各种工艺技术环节，有效杜绝焊接缺陷的产生，提高焊接水平和质量，推动金属材料焊接技术的不断进步。

参考文献：

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关键词：铝及铝合金；焊接性能；材料分类

中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）01-024-01

随着近几年我国城市化进程的不断推进和社会化生产速度的加快，铝及铝合金在建筑、轮船、化工机械等方面的应用不断扩大，同时，在高性能焊接方法的支持下，其焊接技术也得到了长远的发展。其主要的焊接方法为TIG焊，具有保护效果好、质量高、电弧稳定等特点，适用于全方位焊接。但受到铝及铝合金自身特点的影响，焊接工艺存在着一定的困难，较容易产生焊接缺陷。因此，分析焊接性能和其材料分类十分必要。

一、铝及铝合金的材料分类

铝及铝合金主要分为两大类，其一为变形铝及铝合金，主要以冶金半成品如棒、管、带为主，兼顾有锻件和挤压型材。其二是铸造类铝合金，包括有零件和毛坯。具体来看，变形铝及铝合金又可以细分为只可变形强化不能进行热处理的铝及铝合金和既能变性强化又能够实行热处理的铝及铝合金。

在我国的《变形铝及铝合金牌号表示法》中，四位字符体系牌号是属于变形铝及铝合金的表示方法，其中第三和第四位代表着同组中不同的铝合金或纯铝的纯度。依据我国的《变形铝及铝合金状态代号》来看，F为自由加工状态，O为退火状态，H为加工硬化状态，W为固溶热处理状态，T为热处理状态。T代号后的第四位或第五六位数字代表着由不同的消除应力处理过的状态。

二、铝及铝合金的焊接性能

焊接性能指的是金属材料对焊接加工的适应性，也就是焊接后优质焊接接头的获取难易程度，受到铝及铝合金的物理和化学性能的影响，该基础材料的焊接技术有着一定的难度，因此掌握铝及铝合金的特点十分必要。

第一，铝及铝合金具有高度的氧化性能。铝与氧的结合力较强，常温中铝金属的氧化作用就较为明显，铝合金中的某些合金元素也具有较强的氧化性。在焊接过程中，焊接的高温直接作用到铝及铝合金中，导致该材料表面生成一层氧化膜，厚度在0.1-0.2 之间，其主要成分为氧化铝。氧化铝的熔点明显高于铝及铝合金的660℃的熔点，达到2050℃，且具有较高的致密性，当氧化铝形成后，铝及铝合金的正常焊接工作就可能受到干扰，导致焊接不透。

氧化铝具有较高的密度，较难从熔池中浮出，从而导致焊缝夹渣，而氧化膜对水分的吸附力较高，焊缝中气孔的可能性较大。受到氧化膜电子发射的影响，焊接过程中的电弧稳定性也相对有所下降。

针对这一情况，技术人员在焊接前需要对焊接区域的氧化膜进行清除，对处于液化状态的金属进行有效保护，减少金属的进一步氧化，对熔池中可能生成的氧化膜进行破除。

第二，气孔形成的可能性高。气孔的形成多见于纯铝和防锈铝的焊接过程中。其气孔的主要形成因素为氢，原因为氮与液态铝的溶合性差，而铝中并不含有碳元素，因此，气孔中氮气孔和一氧化碳气孔的的可能性为零。虽然铝和氧有着较强的结合力，但其反应生成氧化铝，也不会有氧气孔出现的可能。

常温中氢溶于固态铝的可能性较小，而在高温的作用下，氢与液态铝的溶合度较高，原来液体中的氢被全部析出，形成气泡并上浮、逸出。当部分气泡未能成功逸出但已经长大时，气孔便随之诞生。铝及铝合金具有较低的比重，且导热性较强，凝固速度快，气泡的浮出速度受到影响，气孔的生成几率相对较大。

在焊接过程中，技术人员需要从减少氢进入液体金属中的量和气泡的充分逸出等方面进行考虑，减少气孔的生成。

第三，铝及铝合金的热裂纹的产生几率较大。纯铝和非热处理强化铝合金较少产生热裂纹，而热处理铝合金和高强度铝合金的热裂纹产生率较高。热裂纹多出现在焊接金属和近缝区部位，常被称为结晶裂纹或液化裂纹，依据其部位不同而有所变化。

受到铝热膨胀系数大的影响，其焊接过程中的热应力也相对较大，而铝合金在高温下具有较低的强度和可塑性，过大的内应力会导致热裂纹的产生。若铝合金中的杂质含量过大，其焊缝处的热裂纹产生几率也相对较大。

为减少热裂纹，技术人员需要对铝合金中杂质的含量做严格的控制，并及时调整焊丝的成分，采取合理的焊接工艺。

第四，合金元素蒸发和烧损的可能性较大。在焊接过程中，高温对铝合金中某些合金元素有着较大的影响，从而出现合金元素烧损或蒸发，导致铝合金成分的改变，最终影响到铝合金焊接接头的性能。同时，在焊接过程中，铝及铝合金的的颜色变化并不明显，技术人员较难对焊接工作进行操作，困难性较高。

正确的分析铝及铝合金的焊接性能并掌握科学的材料分类对于提高其焊接工艺十分有利。在焊接过程中，气孔、焊接不透、溶合度低、金属裂纹、咬边、焊缝夹渣和夹钨、穿孔等的出现都需要结合其原因做具体的分析，通过对症下药有效缓解焊接常见问题，提高焊接水平，减少不必要的基础金属的浪费。在社会发展速度不断提高的今天，焊接操作不仅需要有基础性的理论作指导还需要有较为熟练地操作技能，从而确保焊接技术的发展。

参考文献：

[1] 于增瑞.钨极氩弧焊实用技术[M].北京：化学工业出版社，2008.

[2] 王新彦，姚建辉，李晓梅.锡青铜轴瓦的焊补[J].热加工工艺，2010（09）.

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【关键词】烧结;焊接;施加焊片;施加焊膏

一、 施加焊片

1 焊片成型方法

1.1 手工成型焊片

根据产品尺寸，如图1所示的不规则焊片选用异型件低温烧结中焊接材料的选择与施加0.08 mm厚，可用手工成型，但耗时耗力，为提高精度及效率，试用新工艺成型方法成型焊片。

1.2 激光雕刻成型焊片

绘制烧结所需焊片图形，进行氮气保护激光雕刻成型。成型后焊片表面光亮，被氧化程度低，提高了可焊性;焊片成型形状、尺寸误差小，减少了多余焊料，从而减少焊锡飞溅;但焊片边缘有微小毛刺，导致工装夹具不能压紧烧结件，造成烧结空洞。进一步选用化学腐蚀工艺成型焊片。

1.3 化学腐蚀成型焊片

由专业厂家按绘制图形腐蚀成型焊片。焊片表面残留腐蚀保护物，无光泽，影响其可焊性;焊片成型形状、尺寸误差小，焊片厚度略小于原有厚度0.08 μm，不影响焊料平铺于整个待焊接表面，对烧结质量无影响;边缘光滑，使夹具能够夹紧待烧结件，避免形成空洞。经厂家提高焊片表面洁净度处理，选定化学腐蚀工艺成型焊片。

2 焊片成型参数

首先使用与凹槽外形尺寸及图形一致的焊片成型并烧结，烧结后焊锡飞溅较多，且转角及边缘处有焊锡漫流，且有焊锡漫流至基体其他凹槽内。烧结焊片放置于待烧结凹槽内，经反复试验得知其外形尺寸及形状对烧结质量起到至关重要的作用。经多次试验及质量改进，最终摸索出适于烧结的焊片尺寸及外形设计原则，并适用于其他烧结方案。

2.1 面积参数设计

焊片宽窄各边及底边向内缩进0.1～0.2 mm，有定位销处开口直径加大，避免焊料顺定位销爬升。烧结后边缘焊锡漫流减少。其他凹槽内焊锡漫

流减少。定位销处无焊锡爬升。焊锡片缩进尺寸设计，可使焊锡片均匀平整地敷置于待烧结凹槽内，使待烧结镀金软板平整地与基体结合，烧结时有效减少空洞、漫流和飞溅。同时锡片缩进尺寸设计，减少了焊锡用量，尤其是容易漫流的边缘处焊锡用量，显著减少焊锡漫流及爬升。

2.2 导角参数设计

大面积转角处进行r 1.0 mm内导角处理，小面积转角处进行r 0.3 mm内导角处理。

烧结后转角处焊锡漫流明显减少。转角处内导角使焊锡片放置时不会在转角处产生鼓胀现象，同时减少焊锡用量，显著提高烧结质量。最终确定焊片工艺参数见表1，可取得较好烧结效果。

2.3 施加焊片

裁减后的焊锡片两面刷涂助焊剂，嵌入基体凹槽内，再嵌入被焊镀金软板，用金属对象工装压紧，可取得较好烧结效果。助焊剂的引入不仅可在烧结中去氧化，同时其固有黏性可固定柔软的焊片及被焊工件。

二、施加焊膏

使用表面贴装电子装联工艺中钢网漏印的方式施加焊膏，这种方式必须将焊料施加到一个平面上，由于基体本身为凹槽形式，不能漏印焊膏，因此将焊膏施加到被焊体棱边上。被焊体棱边前端细微正方形处必须烧结，即必须施加焊料，且烧结后整个烧结部位焊锡不能漫流，又要确保整体焊着率在95%以上，因此各部位既要均匀施加焊膏，又要有效控制焊膏量。焊膏中含有助焊剂等添加成分，在烧结过程中产生气体是造成焊接空洞增多的主要原因之一。合适的钢网开口设计不仅可以确保焊接质量，同时可有效减少空洞，除遵循常规钢网设计原则外，此部位钢网开口还应根据实际需求优化。

1 制作漏印工装

被焊体不同于印制板，没有定位孔可在漏印机内安装定位，造成漏印困难，制作被焊体漏印定位工装，四边采用过盈配合，实现其定位，如图2所示。漏印机适配钢网厚度参照焊片厚度，同时兼顾被焊体细微正方形必须焊着，经反复试验，选用0.12 mm的钢网。

2 钢网开口参数设计

被焊体棱边为细长矩形，钢网若采用与其尺寸、图形一致的开口，设备漏印时压紧盖板与钢网， 棱边必然鼓胀出钢网表面，刮刀滑动漏印焊料时，焊料被刮走。为确保被施加平面（全平面施加）不鼓胀出钢网开口，钢网开口采用棱边缩进工艺改进参数。经反复试验，确定钢网开口中间棱边按被焊体原有尺寸两边各缩0.35 mm，左右两条棱边既易被带走焊膏，又不宜焊接，两边各缩进0.05 mm。细微正方形点开口改为原有方形尺寸的内切圆开口，如图3所示。

经此参数设计，各棱边可全部高精度漏印焊膏，细微正方形处焊料饱满，即确保了漏印精度，又确保了焊料量，烧结效果良好。

最终确定施加锡铅焊膏工艺参数见表2，可取得较好烧结效果。如图4所示。

按上述原则选用及施加焊锡膏，配合后续合适的烧结工艺，可取得质量上乘的烧结效果。

参考文献

[1]张世伟. 真空烧结在电子组装中的应用技术.电子工艺技术，2011，32（3）：156-159.

[2]谢飞， 刘美钥. 真空共晶技术的研究应用[J]. 电子工艺技术，2000，11（2）： 47