无害化钎焊材料
时间：2019-06-13
作者：无锡不锈钢板
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钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。钎焊时必须使用到钎料，它在焊接时通过润湿母材并和母材形成固溶体之类的结构以实现焊接材料的紧密结合。
钎料按照钎料的熔化温度范围分为：软钎料（熔点低于450℃，如镓基、铋基、铟基、锡基、铅基、锌基等合金）、硬钎料（熔点高于450℃，如铝基、镁基、铜基、银基、锰基、金基、镍基、钯基、钦基等合金）。
在传统的钎料加工过程中，熔炼浇铸采用感应炉熔炼等开放式单联工艺，会产生大量的粉尘、重金属蒸气（Cu、Pb、Mn 等）、有毒气体（CO、H2S等）。粉尘排放加剧了我国近年来部分城市的雾霾天气。钎料中的有害重金属对人体直接造成严重危害；钎焊过程中会产生大量的弧光、烟尘、烟气（金属蒸气、HF、NOx、O3等）。特别是钎料和母材的异质性，导致钎焊产品回收难度大，每年有数以百万吨的废弃焊接件产生，钎料中的有毒元素和重金属元素更易进入周围环境。
随着国际和国内一系列环保法令的实施，传统钎焊材料中的有毒、有害物质已被禁止使用，钎焊材料的成分无害化主要集中在无镉银钎料、无铅钎料和无害化焊剂等方面。
无镉银钎料是在银、铜、锌基础上添加铟、镓、锡、铋、镍、锰等元素，降低熔点，提高润湿性能的同时保证较高的强度。
无铅钎料的成分主要集中在Sn－Ag、Sn－Ag－Cu、Sn－Cu、Sn－Zn 和Sn－Sb 系合金，同时添加少量能产生低温共晶的Ag、Cu、Zn、Bi、In等金属元素的合金。
无害化钎剂的发展趋势是不含卤化物的免清洗钎剂，目前在软钎焊中应用尤为广泛。
绿色钎焊材料在我国已开始大量应用，但国产高端绿色钎焊材料的市场占有率低，有待提高，应加大开发新成分钎料力度，重点是开发低银无镉钎料、新型无铅焊膏/焊球等，为钎焊技术的健康发展做出贡献。