目录
您目前所在:主页 > 新闻中心 >
新闻中心
第2章钎焊原理详解
作者:莫斯科赌场    发布日期:2021-01-14 23:53


  第2章 钎焊原理 1 第2章 钎焊原理 §2.1 钎料的润湿与铺展过程 润湿是指由固-液相界面来取代固-气相界面, 从而使体系的自由能降低的过程。即将液滴置于 固体表面,若液滴和固体界面的变化能使液 -固体 系自由能降低,则液滴能很好润湿固相表面并铺 展开。 固、液、气之间的界面张力决定了液态钎料在 母材上的润湿与铺展行为。 2 §2.1.1 固体金属的表面结构 0.2-0.3nm的气体吸附层,3-4nm厚的氧化膜层, 1-10um变形层 采用还原性酸(如HCl、HF、稀硫酸、有机酸) 氧化性酸(如HNO3)或碱(如NaOH、KOH) 3 §2.1.2 界面润湿性 θ- 接触角(润湿角),其大小表征了体系润湿 铺展的强弱。钎焊时一般希望θ< 20。。 4 §2.1.3 影响钎料润湿铺展性的因素 1、钎料和母材成分的影响 如果钎料与母材在液态和固态下均无相互作用,则它们之 间的润湿性就很差;如钎料和母材之间能相互溶解或形成 金属间化合物,则液态钎料就能较好地润湿母材。 钎料中添加表面活性物质时,可明显减少液态钎料的表面 张力,改善钎料对母材的润湿性。 2、金属表面氧化物的影响(表面张力值很低) 3、钎剂的影响 4、母材表面粗糙度的影响(当钎料与母材的相互作用弱 时,影响大,作用大时,影响小) 5、温度的影响(液体的表面张力随着温度升高而降低) 5 §2.2 液态钎料的填缝 §2.2.1 液态钎料在垂直放置的平行间隙中的填缝 当将两互相平行的金属 板垂直插入液态钎料中 时,假设平行金属板无 限大,钎料量无限多,由 于存在毛细作用,如果 钎料可以润湿金属板, 则会出现图(a)所示的 情形,否则,则会出现图 (b)的情形。 6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 液态钎料在水平位置的平行间隙中的填缝长度为: L= a σlg cosθ*t /2η a-平板间隙, t-钎焊时间,η-液态钎料的粘度 液态钎料在毛细作用下的流动速度: V =σlg a cosθ/4ηh = a(σsg - σsl)/4ηh cosθ↑,η↓,则V↑; V ∝ 1/h ,刚开始V大,随着h 的增加,而逐 渐变慢,所以,为填满间隙,必须有足够的保 温时间。 7 §2.3 液态钎料与固态母材的相互作用 §2.3.1 母材向钎料的溶解 液态下相互溶解——钎焊时母材溶于液态钎料。 有利于最终形成的钎缝组织,接头强度延性↑ 形成脆性化合物物相,接头强度延性↓ 母材向钎料溶解作用的四因素 (1)母材与钎料成分 (2)钎焊温度(固溶体或简单共晶,温升溶多;金 属间化合物,总体同上,局部下降) (3)钎焊保温时间(抛物线规律,时间的平方根) (4)钎料量(正比,过量发生溶蚀) 8 §2.3 液态钎料与固态母材的相互作用 §2.3.2 钎料组分向固态母材的扩散 dC d m ? ? DS dt dx 其中 dm-钎料组分的扩散量 D-扩散系数 S- 扩散面积 dC/dx-在扩散方向上扩散组分的浓度梯度 dt-扩散时间 9 §2.3 液态钎料与固态母材的相互作用 §2.3.3 钎焊接头的显微组织 钎料与母材的相互作用可以形成下列组织 (1)固溶体(铜钎焊镍,铜\铝基体钎料焊铜\铝) (2)化合物 (3) 共晶体 采用含共晶体组织的钎料(铜磷\银铜\铝硅\锡铅) 母材与钎料形成共晶体(银钎料钎焊铜) 10 §2.4 钎焊时的去膜过程 §2.4.2 钎剂去膜 机制有:溶解、剥落、松动、被流动的钎料 推开等。 在较高温度下钎焊铜合金或铁合金时,其钎 剂的主要成分是硼酸酐 ——溶解 铝及铝合金氧化膜在以氯化物为主的钎剂中 的去除基本上是一个松动、破碎、被流动的 钎料推开的过程 2.4.3 无钎剂钎焊过程中母材表面氧化膜的去除 (1) 中性气体 钎焊中使用的中性气体主要是氩,个别情 况下也用氮。 氩是惰性气体,主要是起保护作用,没有 直接去除氧化膜的能力。有的氧化膜的清除是 借助于氧化物的分解以及在液态钎料的吸附作 用下氧化膜强度的降低、弥散并溶解于钎料中。 由表可见,大部分金属氧化物的分解温度 高于金属熔点甚至沸点。可知,在钎焊过程中 不可能单纯依靠加热来求得氧化物的分解。 氧化物的分解压越高,说明氧化物越易分解。 现场氧分压与该氧化物的分解压的关系决定了金 属是氧化还是还原: 现场氧分压 >该氧化物的分解压 金属氧化 现场氧分压 <该氧化物的分解压 氧化 物分解 现场氧分压 =该氧化物的分解压 平衡 中性气氛中钎焊去膜效果并不好,常需添加少量 活性气氛或配用自钎剂钎料。 2 线Torr) 低线-8Torr) 超高线Pa 去膜机理: 1. 降低氧分压,导致氧化物分解;但真空度需 极高,很难达到。 2. 加热过程中金属氧化物挥发而去除;如在 105Torr的线O5和MoO2在1000~1200℃蒸发。 3. 母材或组分发生挥发,破坏并排除了氧化膜 ; 4. 氧化膜为母材所溶解;如TiO2在高于700℃溶 入Ti中。 5. 被母材合金元素还原去除;如Mg还原Al2O3。 6. 液态钎料的吸附作用使氧化膜强度下降,破 碎弥散并溶入钎料中。可能是上述作用的相互补充 。氧化物的挥发可能性较大。真空比中性气氛有较 好的去膜作用。 3 活性气体 活性气体介质除能防止母材和钎料氧化及保证 钎焊区的低氧分压外,还与氧化膜直接发生作用予 以消除氧化膜。 氧化膜直接发生作用予以消除氧化膜。 通常采用氢,也可以使用CO。两者相比 ,氢活泼得多。 MemOn + n

莫斯科赌场

莫斯科赌场| 联系我们| 网站地图
2017(C) 版权所有:莫斯科赌场