一、制冷设备钎焊接头常规钎焊工艺
空调/制冷行业使用的黄铜和紫铜钎焊接头，如管接头组件、分流器（分配器）组件、四通阀端盖焊缝、截止阀出口管焊缝、电磁阀连接管焊缝等，通常采用火焰钎焊或传统感应钎焊（也称为传统高频焊接）进行钎焊。下面以空调行业常用的黄铜管接头和铜管为例进行介绍。
二、采用传统钎焊工艺存在的问题
1、采用目前常规的感应钎焊方法，制冷行业的黄铜管接头组件焊接后，母材及焊缝会出现明显的氧化、发黑的外观缺陷
2、加热过程中基材和焊料容易氧化，严重影响焊料的流动和铺展，钎焊质量无法保证；
3、焊缝、管接头及铜管有氧化、发黑现象，焊缝颜色、外观与母材一致。操作人员无法清晰识别和检测填充金属填充情况，无法目视检测焊缝是否存在气孔、裂纹、砂眼等轻微焊接缺陷，可能导致缺陷件漏流流入客户，出现售后质量问题；
4、为了改善钎料的流动性，在钎焊前通常会在管接头部件或焊环上涂抹大量的钎剂，导致焊后焊缝及附近区域有严重的钎剂残留，影响焊接效果。焊缝检验及外观质量；
5、未经处理的管接头、在潮湿条件下存放、放置或使用的工件，焊缝附近可能会出现铜绿等外观缺陷，影响焊缝的性能和可靠性；
6、氧化发黑导致外观质量差，降低产品整体档次；
7.氧化发黑层。如果不经过处理直接使用，在后期的使用过程中，氧化发黑层可能会先腐蚀，加速焊缝的腐蚀，缩短钎焊接头的使用寿命，从而影响整机的使用寿命或导致机器故障;
8、若采用机械或化学方法处理焊后氧化黑层，会增加操作程序、人员、设备、材料，增加生产成本，降低生产效率。
三、常规钎焊接头焊后发黑、长铜绿的原因分析
经分析验证，可以得出上述管接头部件采用火焰钎焊或常规感应钎焊时出现焊后氧化发黑/铜绿问题的主要原因如下：
1、管接头、铜管、钎料均在大气条件下加热，通常钎焊温度在700℃以上。在加热过程中，母材和焊料与空气中的氧气充分接触，生成氧化物等氧化铜，导致接头表面出现黑色物质。
2、母材和焊料在加热过程中极易氧化，在母材和焊料表面形成致密的氧化膜，严重影响熔化焊料的流动和铺展。
为了保证焊料的流动性，在火焰钎焊或常规感应钎焊时，操作人员会在工件和焊料表面添加大量的钎焊剂，以充分去除母材表面的氧化膜。铜及铜合金钎焊过程中，去除工件上的各种钎剂和焊料表面氧化膜的机理如下：
1）硼酸助焊剂的脱膜机理
硼酸（H3BO3）受热分解成硼肝（B2O3）。生成的硼肝（B2O3）熔点为580℃，与氧化铜形成易熔的硼酸盐。
2）硼砂型钎剂的脱膜机理
硼砂（Na2B4O7·10H2O）熔点为741℃，分解为液态硼肝（B2O3）和偏硼酸钠（Na2B4O7）。
硼肝与金属氧化物形成易溶的硼酸盐，而偏硼酸盐与硼酸盐形成熔点较低的复合化合物。
生成的复合化合物很容易漂浮到钎缝表面，硼砂比硼酸有更强的脱膜能力。但硼砂熔点较高，800℃以下粘度较高，流动性较差。
3）气体助焊剂和无酸助焊剂的脱膜机理
硼酸三甲酯（C3H9BO3）与氧气混合燃烧生成硼肝，硼肝与氧化铜反应生成硼酸盐
4）四氟硼酸钾的脱膜
氟化钾的添加可以降低硼酸和硼肝的熔化温度，以及钎剂的粘度。当KF含量为40%时，硼肝的熔点可降至600℃。为了进一步降低硼肝的熔化温度，提高其活性，可以添加KBF4，其熔点为540℃。熔化后分解成BF3，具有很强的抗氧化能力。
众所周知，基材和焊料表面的氧化膜会严重阻碍钎焊间隙中熔融焊料的流动、填充、铺展和扩散。从上述钎剂去除氧化膜的机理可以看出，如果没有钎剂，则无法去除基材和焊料表面的氧化膜，从而无法形成良好的钎焊接头。
使用传统的火焰钎焊和感应钎焊，母材和钎料在整个加热过程中始终与空气中的氧气接触，使其极易氧化。随着加热时间的延长和加热温度的升高，表面氧化膜的厚度和重量会加速，产生严重的氧化膜层。
容易理解：表面氧化膜越厚，所需的助焊剂用量越大。钎剂用量的增加带来焊后清除困难、钎剂残留严重、焊缝腐蚀、产生铜绿等问题。
因此，钎料在加热过程中母材和表层的氧化，是空调/制冷行业钎焊接头在使用后出现发黑、铜绿、助焊剂残留严重等质量问题的重要原因。焊接。此外，母材和钎料表面的严重氧化也是常规火焰钎焊和常规感应大批量生产过程中出现焊缝局部虚焊、钎料成型不良等焊接缺陷的重要原因。钎焊。
四、发黑/长铜绿/焊锡残渣问题如何解决？
要解决这些问题，需要严格控制以下两个方面：
1、防止或尽量减少工件母材和钎料在加热过程中的表面氧化；
2. 请勿使用助焊剂或尽量减少助焊剂的使用量。
简单地说，确保母材和焊料在整个加热过程中不氧化至关重要，这是制冷设备中获得高质量钎焊接头的关键。
那么我们该怎么做呢？
可以使用以下方法：
1、将基材和焊料置于惰性气体/真空气氛中，使其在整个钎焊加热过程中不与氧气接触；
2、尽量缩短钎焊加热时间，减少工件与母材、空气接触的风险；
3、尽量降低钎焊的加热温度，减少工件与母材、空气接触的风险；
4、使用性能和材料与目前常规钎料相匹配的自钎焊填充金属，以减少膏状或液体钎焊剂的使用量。
珠海百瑞斯焊接技术有限公司（以下简称百瑞斯BRZ）经过深入研究、开发和广泛验证，开发出一种适用于黄铜、紫铜等某些材料钎焊接头的新型自动感应工艺。空调/制冷行业。采用该工艺，可防止基材/焊料表面在加热过程中氧化，显着减少钎剂使用量，保证钎缝及基材使用时不氧化、不发黑、无铜绿。 ，并在焊后单独进行焊后处理，实现内外钎焊质量兼具的高质量钎焊接头。
新型感应钎焊工艺主要包括：
1、数字化感应加热钎焊系统：输出稳定、精度高、操作简便，保证输出工艺参数的稳定性、可靠性、一致性，保证钎焊质量；
2、防止工件焊料氧化的感应加热钎焊模块：可以避免加热过程中基材和焊料的氧化；
3、感应加热机构：加热效率高、尺寸精度高、品质高，可缩短加热时间；
4、定位夹具机构：定位精度高、操作简单、切换方便、耐用；
5、配套感应钎焊工艺技术：保证加热温度均匀一致；
6、非晶钎料箔：钎料呈箔状带状，其材质和性能与常规铜磷、铜磷银钎料相匹配。 薄厚度可达0.025mm。钎焊时，将焊锡箔放置在接头间隙中对钎焊有以下有益作用：
1）作为钎焊补偿件，减少装配间隙，提高滚管后工件的对准度和均匀性，增强熔化焊料的毛细管力，进一步减少气孔；
2）焊锡箔具有自钎焊作用，提高焊料的流动性，减少助焊剂的使用量；
3）基材界面有焊锡箔覆盖，减少外部气体的进入，降低基材表面氧化的风险；
4）非晶箔状焊料熔化时，瞬间释放大量热量，提高钎焊界面温度，加速焊料熔化，减少感应加热设备的输入热量和过热风险；
5）非晶箔焊料的熔点可低至600℃，比常规铜磷银或铜磷焊料低100℃左右，进一步降低了钎焊温度。
制冷设备钎焊缝采用非晶态钎焊箔后，可进一步减少钎剂用量，提高钎焊质量和钎焊合格率。
五、BRZ感应钎焊新工艺的优点
1、由于钎焊时采用了特殊的保护工艺，整个钎焊加热过程中母材和焊环均处于惰性气体保护气氛中。母材和焊环不会氧化，保证熔化的钎料能够轻松流动、扩散、填充间隙，保证钎焊质量；
2、钎焊接头与母材焊后保持母材原有颜色，无氧化、发黑现象，焊缝内外质量良好；
3.由于整个过程中基材和焊料不氧化，因此可以显着减少焊料的使用量。经过比较，采用BRZ新型感应钎焊工艺，管接头部件的钎焊剂用量仅为传统感应钎焊的三分之一左右，可显着节省钎剂成本，大大改善或避免严重的钎焊问题。使用传统感应钎焊工艺焊接后存在残留钎剂的问题。
4、焊接后焊缝外观光滑、洁净，能清晰区分铜管、管接头、钎焊缝。操作人员可以通过肉眼轻松发现砂眼、气孔、裂纹等微小缺陷，减少或避免因缺陷件流入客户而造成的质量事故；
5、不会出现铜绿等外观缺陷；
6、焊接后无需增加额外工序处理表面氧化、发黑层。可取消钎焊接头的焊后处理工序，提高效率，减少人员和工时，降低生产成本，缩短生产周期
7、质量稳定可靠，合格率高；
8、设备投资低、操作简单、绿色环保等优点；
9、工艺适应性强，对焊接材料质量要求低。新型BRZ感应钎焊工艺对钎焊剂和焊料没有特殊要求，可以调整客户现有的钎剂牌号和规格来满足要求。理论上，采用这种新工艺可以降低对焊接材料质量的要求（例如使用无银焊料代替银基焊料）并降低生产成本。
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