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钎焊炉温曲线与工艺窗口控制
钎焊成败八成写在那条温度-时间曲线里。铝钎焊扣掉两端余量后的可用窗口只有三四十度，钎剂还得比钎料先熔——预热多快、峰值多高、保温多久、冷却多急，每一段都在和溶蚀、虚焊、变形较劲。本课教你读、设、守这条曲线，把炉温均匀性当成第一约束。
H2-04 · 材料、连接与制造工艺 / 钎焊工艺
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课程大纲
学完能做什么
- 能设计一条完整钎焊温曲线（预热/钎剂活化/峰值/保温/冷却）
- 能解释钎剂熔程必须早于钎料的时序要求
- 能用炉温均匀性（TUS）判断窗口留了多少余量
- 能定位热电偶、判断装载对温曲线的影响
- 能把冷却段与变形/残余应力挂钩（承接 H2-07）
内容大纲
- 一条曲线的分段：预热 → 钎剂活化 → 峰值保温 → 冷却
- 预热：缓升、去残水、拉平均温
- 钎剂活化：约 565~572℃ 钎剂熔铺去膜
- 峰值：约 595~605℃ 量级 + 短保温
- 冷却：控速降温，防变形与二次氧化
- 谁先熔、窗口在哪：钎剂熔程、钎料液相线与芯材固相线圈出的可用带
- 钎剂熔程 < 钎料共晶（577℃）
- 升温速率对钎剂活化与残水的影响
- 窗口下限随皮材牌号走：4045 液相线约 591℃、4343 约 613℃（577℃ 只是开始出现液相）
- 上限不是 640℃ 本身：芯材固相线要扣溶蚀/坍塌余量，实际到 620℃ 量级
- 可用窗口约 30~40K（已扣两端余量后的带宽，不是 640−577 的算术差），装载各点必须都落窗内
- 液相线以上停留时间：填缝够、溶蚀少
- 峰值与保温对母材溶蚀的权衡
- 炉温均匀性是第一约束：TUS、布点与余量
- TUS 温度均匀性测试与热电偶布点
- 冷点（装载中心/厚壁）与热点（边缘/薄件）
- 均匀性余量比“把峰值调高”更重要
- 装载与热容
- 装载密度、夹具热容拖慢升温
- 厚薄件混装带来的温差
- 网带速度/批式保温时间的换算
- 改装载必须重测温曲线
- 曲线偏差→缺陷映射
- 峰值过高/保温过长→溶蚀、坍塌
- 峰值不足/冷点→虚焊、未填满
- 冷却过急→变形、残余应力（转 H2-07）
- 用记录小车数据做闭环调整
关键公式
t_钎剂熔化 < t_钎料熔化（时序约束）
钎剂须先于钎料熔化去膜，否则膜没除、钎料填不上
可用窗口 = [钎料液相线 + 填缝过热度] ~ [芯材固相线 − 溶蚀/坍塌余量]；4045/3003 体系约 590~620℃，峰值取 ≈595~605℃
577℃ 是钎料固相线（刚出现液相、还流不动，填不了缝），不能当窗口下限；640℃ 是芯材完全熔化边界，也不能当上限——两端各扣余量后剩下的才是可用窗口
t_液相线以上：填缝时间 ↔ 溶蚀量 的权衡
液相线以上停留越久填得越满、母材溶蚀也越多
TUS 全炉温差 ΔT_load < 可用窗口宽度（约 30~40K）
全炉最热点与最冷点温差要小于扣掉两端余量后的可用窗口，否则顾此失彼
冷却速率 → 残余应力/变形（越急越大）
冷却段直接决定变形与残余应力，串到 H2-07
关键概念
温度-时间曲线预热钎剂活化峰值温度液相线以上停留保温控速冷却工艺窗口TUS 均匀性热电偶布点装载热容冷点/热点钎料液相线/芯材固相线（可用窗口两端点）
推荐工具与标准
炉温记录小车/多路热电偶 TUS 温度均匀性测试 本站钎焊工艺分析工具（温曲线判读） 数据采集/曲线分析软件
AMS 2750（高温测量与 TUS/SAT） CQI-9（热处理/钎焊特殊过程评审） GB/T 钎焊工艺相关标准
工程案例
某水箱批量在芯体中心虚焊、边缘却见轻微溶蚀。记录小车显示同炉次中心比边缘低约十几度、装载偏密。把网带速度略降、加大预热并调整装载，让中心与边缘都落进窗口，虚焊与溶蚀同时消失——单调升峰值只会让边缘先坏。
动手做
交付物 · 拿一份记录小车多路热电偶数据：① 画出各测点温曲线、标出钎剂活化点与峰值；② 算出全炉最冷点与最热点温差、对照可用窗口（约 30~40K，非端点算术差）判断余量；③ 提出一版让所有点都落窗内的调整（峰值/速度/装载/预热）。
常见误区
- 只设峰值不管钎剂活化时序（膜没除就到峰值＝虚焊）
- 拿单点热电偶代表全炉（必须看装载最冷/最热点）
- 靠升高峰值救冷点虚焊（边缘先溶蚀，按下葫芦浮起瓢）
- 冷却段随便冷（急冷＝变形与残余应力，慢冷＝二次氧化/效率低）
- 改了装载/夹具不重测温曲线（热容变、曲线全变）
- 把 577℃ 共晶当窗口下限（那只是钎料开始出现液相、还流不动，按它算余量会高估近一倍）
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