國(guó)內(nèi)外釬焊與擴(kuò)散焊的現(xiàn)狀及發(fā)展

0 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀  

    釬焊技術(shù)是一門(mén)古老的技術(shù)，我國(guó)可追溯到秦始皇時(shí)期的在西安兵馬俑出土的銅馬車的制造上，就使用了釬焊技術(shù)。目前，釬焊材料的生產(chǎn)屬于有色金屬行業(yè)，而電焊條屬于黑色金屬行業(yè)，這兩個(gè)行業(yè)雖有很大差別，但也有許多共同之處。釬焊與擴(kuò)散焊技術(shù)，在原中國(guó)焊接協(xié)會(huì)的二十三個(gè)專業(yè)委員會(huì)中，（現(xiàn)已調(diào)整為十三個(gè)），是近年來(lái)最活躍、最具發(fā)展?jié)摿Φ膶�業(yè)領(lǐng)域之一。  

    1993年中國(guó)焊接學(xué)會(huì)在青島召開(kāi)"第七屆全國(guó)焊接學(xué)術(shù)會(huì)議"以來(lái)，釬焊專業(yè)委員會(huì)分別于1994年、1995年、1996年在浙江金華市、湖南大庸市、江蘇揚(yáng)中市召開(kāi)了第七屆、第八屆、第九屆全國(guó)釬焊與擴(kuò)散焊技術(shù)交流會(huì)，尤其是1998年10月在江蘇無(wú)錫召開(kāi)的第十屆全國(guó)釬焊與擴(kuò)散焊技術(shù)交流會(huì)，收到論文100多篇。四屆會(huì)議共收到論文近300篇，其中1994年第七屆51篇，1995年第八屆58篇，1996年第九屆68篇。1998年第十屆100多篇。論文逐年增加的同時(shí)，參會(huì)人數(shù)更是一屆比一屆多。1994年第七屆80多人，1995年第八屆80多人，1996年第九屆突破了100人，1998年第十屆達(dá)150多人。與此同時(shí)，1994年國(guó)際焊接學(xué)會(huì)（IIW）第47屆年會(huì)在北京召開(kāi)，1994年、1995年中國(guó)電子學(xué)會(huì)焊接專業(yè)委員會(huì)召開(kāi)的學(xué)術(shù)會(huì)議，我國(guó)釬焊與擴(kuò)散焊工作者提交的論文總數(shù)達(dá)到113篇。這些統(tǒng)計(jì)數(shù)字充分說(shuō)明了我國(guó)釬焊與擴(kuò)散焊技術(shù)的研究與應(yīng)用，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中正發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。  

    國(guó)外釬焊技術(shù)的研究和應(yīng)用同樣越來(lái)越受到釬焊工作者的重視。特別是近幾年來(lái)，ISO組織和國(guó)際電工學(xué)會(huì)等國(guó)際組織起草制定的焊接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)共有30多項(xiàng)，其中有關(guān)釬焊的標(biāo)準(zhǔn)就多達(dá)25項(xiàng)，1994-1996年正式發(fā)布的有近10項(xiàng)，另有10多項(xiàng)正在修改、制定中。特別是近幾年里，國(guó)外的釬焊材料、釬焊設(shè)備的不斷進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，一方面使我們更深入地了解到了國(guó)外釬焊技術(shù)的最新研究成果，同時(shí)又促進(jìn)了我國(guó)釬焊技術(shù)的研究和發(fā)展。  

    1 鋁的釬焊與擴(kuò)散焊技術(shù)  

    鋁及其合金的釬焊問(wèn)題，是近年來(lái)研究最多、發(fā)展較快的研究領(lǐng)域之一。因?yàn)楦鞣N空調(diào)器、加熱器的散熱部件都是用純鋁或鋁合金，而在國(guó)防工業(yè)上各種強(qiáng)化鋁合金的應(yīng)用正以極高的發(fā)展速度增長(zhǎng)，這些鋁合金的應(yīng)用前提首先是要解決釬焊問(wèn)題，并有配套的釬料作保證。  

    國(guó)內(nèi)對(duì)鋁及其合金的釬焊技術(shù)研究的應(yīng)用，主要針對(duì)鋁散熱器、鋁-不銹鋼異種材料、微波器件、鋁合金門(mén)框等產(chǎn)品。  

    哈焊所研究開(kāi)發(fā)出500℃左右釬焊A1的材料，目前，正在進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)，一旦解決了批量生產(chǎn)成本問(wèn)題，市場(chǎng)前景將十分廣闊。  

    北京航空航天大學(xué)、北京大學(xué)提出一種適用于鋁以及鋁與其它金屬異種接頭釬焊的釬劑和釬料，研制出了一種液體有機(jī)釬劑、一種固體釬劑以及Sn-Zn-Me釬料，這種釬劑－釬料搭配具有極優(yōu)良的釬焊活性、抗腐蝕性和工藝性，達(dá)到或超過(guò)了世界上某些最優(yōu)良廠家產(chǎn)品的水平，并在一些散熱器和冰箱冷室的釬焊上獲得了應(yīng)用，但目前尚未形成產(chǎn)業(yè)化或商品化，有待進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)。  

    在A1－Mg焊接滑板車方面，2000年可謂風(fēng)光大展，在浙江、廣東一帶，用量達(dá)到約2000噸，僅焊絲生產(chǎn)廠家就獲利巨大。

    2 釬焊材料的發(fā)展及現(xiàn)狀  

    改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)家電工業(yè)（特別是制冷行業(yè)，包括制冷設(shè)備，如電冰箱、空調(diào)及其三通、四通閥等配件）、汽車工業(yè)、電子工業(yè)的高速度發(fā)展，釬焊技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣，特別是我國(guó)的空調(diào)機(jī)產(chǎn)量1997年年銷售量500萬(wàn)臺(tái)，1998年達(dá)650萬(wàn)臺(tái)，1999年預(yù)計(jì)達(dá)到800萬(wàn)臺(tái)以上，2000年已超過(guò)1200萬(wàn)臺(tái)，使得釬焊材料的產(chǎn)量也以每年20%～30%的速度遞增，據(jù)測(cè)算，我國(guó)空調(diào)機(jī)的年產(chǎn)量未來(lái)幾年將達(dá)到1500～2000萬(wàn)臺(tái)，而格蘭仕最近宣布投巨資進(jìn)入空調(diào)生產(chǎn)領(lǐng)域，因此釬焊材料的產(chǎn)量單在空調(diào)機(jī)的應(yīng)用方面就將大幅增長(zhǎng)。釬焊材料的生產(chǎn)與電焊條不同之處是：電焊條的技術(shù)關(guān)鍵主要在于配方，而釬料生產(chǎn)的關(guān)鍵則在于生產(chǎn)加工工藝，釬劑生產(chǎn)關(guān)鍵則主要是配方與生產(chǎn)工藝。  

    2.1 釬焊材料的研究，開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)不斷增加，生產(chǎn)廠家逐年增多。  
    2.2 研究論文逐年增加，論文水平有所提高。  
    2.3 釬料的品種增多，釬料年產(chǎn)量逐年增加。  
    2.4 釬焊材料標(biāo)準(zhǔn)化工作取得進(jìn)展。  
    2.5 在釬焊材料的研究、生產(chǎn)上取得重大進(jìn)展（ 無(wú)銀、低銀釬料研究及開(kāi)發(fā)取得了較大進(jìn)展； 低錫釬料及無(wú)鉛釬料的研究及應(yīng)用取得較大進(jìn)展；釬料加工成型技術(shù)有新的突破。）  

    近年來(lái)在釬料成形技術(shù)上取得了較大進(jìn)展。主要有以下幾方面：  

   （1）"非晶態(tài)"技術(shù)的新突破  
    釬料的的高度合金化，使部分釬料無(wú)法按常規(guī)方法加工成絲材或帶材，限制了這些釬料的應(yīng)用范圍。70年代中期"非晶態(tài)"技術(shù)在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家由實(shí)驗(yàn)室已走向工業(yè)應(yīng)用，為無(wú)法用常規(guī)方法加工成型的釬料開(kāi)辟了新的加工途徑。我國(guó)在70年代中期才剛剛著手研究，從1978年召開(kāi)全國(guó)第一屆非晶態(tài)材料討論會(huì)，到80年代中期，經(jīng)過(guò)7年左右時(shí)間，我國(guó)將非晶態(tài)釬料應(yīng)用于生產(chǎn)。近年來(lái)在收卷技術(shù)上有突破，已具備了中小批量生產(chǎn)能力，可以生產(chǎn)出100mm寬，0.03～0.05mm厚的箔帶。目前已有Ni基、Cu基、Cu-P、A1基及Sn-Pb等五大類30多個(gè)品種的脆性釬料，可以通過(guò)"非晶態(tài)"技術(shù)生產(chǎn)。哈爾濱焊接研究所已成功地將Ag-Cu-A1系中溫鋁釬料制成0.1～0.2×20mm的薄帶，用于鋁及鋁與PTC陶瓷的釬焊。  

   （2）粘帶釬料研制成功  
    粘帶釬料是將一些無(wú)法用常規(guī)方法加工成帶材的釬料粉加工成帶才的另一種加工工藝方法。我國(guó)已研制成功這項(xiàng)技術(shù)，通過(guò)選用新的膠粘劑及改進(jìn)制造工藝，提高了粘結(jié)性和使用質(zhì)保期，特別適合于Ni基高溫釬料的大面積釬焊。  

   （3）Cu-P系列釬料的加工成型技術(shù)有突破性進(jìn)展  
    Cu-P系列釬料雖然具有良好的釬焊工藝性能，但是在常溫下非常脆，長(zhǎng)期以來(lái)都是以鑄棒使用，給釬焊工作帶來(lái)諸多不便。經(jīng)過(guò)多年研究，80年代中期已能拉拔成ф0.5的絲材。目前這項(xiàng)加工工藝逐漸成熟，許多釬料生產(chǎn)廠家都能生產(chǎn)Cu-P系列釬料絲材，這一加工技術(shù)的突破為Cu-P系列釬料的應(yīng)用拓寬了市場(chǎng)。  

    (4）膏狀釬料的研究與生產(chǎn)取得多項(xiàng)成果 
用于SMT技術(shù)的軟釬焊膏以及用于硬釬焊的膏狀釬料近年來(lái)已有許多單位陸續(xù)研制成功，并有少量產(chǎn)品投放市場(chǎng)。這一領(lǐng)域的市場(chǎng)前景也將十分廣闊，因?yàn)闊o(wú)論是大量使用的移動(dòng)電話，計(jì)算機(jī)還是制冷配件行業(yè)，都在大量使用膏狀釬料，目前大量還都從國(guó)外進(jìn)口。  

    3 釬焊工藝及設(shè)備的發(fā)展  
    （1）電弧釬焊；（2）瞬態(tài)液相釬焊；（3）紅外釬焊；（4）真空釬焊；（5）直流電阻釬焊； 

   （6）擴(kuò)散釬焊；（7）高頻釬焊；（8）微電子釬焊（激光軟釬焊、再流焊和波峰焊）；（9）釬焊自動(dòng)化。  

    4 結(jié)語(yǔ)  

    在焊接技術(shù)迅速發(fā)展的今天，釬焊與擴(kuò)散焊技術(shù)已成為應(yīng)用最廣泛的連接技術(shù)之一。隨著家電行業(yè)、微電子行業(yè)以及通訊產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，釬焊與擴(kuò)散焊技術(shù)的研究將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，特別是釬焊材料的發(fā)展將面臨著一個(gè)新的發(fā)展機(jī)遇。