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铜焊接缺陷及对策

铜焊接缺陷及对策

点击数:7892 次   录入时间:03-27 06:53:38   整理:http://www.55dianzi.com   电工电器基础

  铜焊接作业是经常出现的不良有焊料的不足、焊接部位的针孔PIN-hole、焊料不均匀、母材料的裂缝Crack、焊料的裂缝Crack等。
  
  另外还有焊料的氧化、接头部位焊料的流出、焊剂的混入等。
  
  但是铜焊接情况,只要留意接头的设计、加热方法、焊料的正确选择,后处理,上述的缺陷是可以解决的。
  
  缺陷的形态别措施事项如下。

  一.虽然焊料的量很充分,但发生了Void(有间隙的情况).

  1.缺陷内容:在铜焊接中最频繁发生的不良,对产品的品质有很大的影响。
  
  2.原因及对策
  
  1)接头部位设计不良–接头部位的缝隙狭窄的情况,特别是缝隙0.025mm以下时经常出现void(有间隙)现象。
  
  在组装过程中,因工具的不良形成部分的缝隙,产生Void(有间隙的情况)。
  
  所以维持均匀的缝隙就是等于防止缺陷。
  
  2)预先处理不良–排除母材料表面的氧化物,油污(流动性不良)。
  
  3)材料的表面光洁度#80是最理想的。
  
  4)Flux(焊剂)及环境不良–如果使用的Flux(焊剂)不适合于母材料和焊料,焊料的流动性会明显下降。
  
  环境熔接的情况,减少温度偏差是最重要的。
  
  5)加热温度的不足–如果熔接温度过高或过低,影响焊料的流动性并产生void(间隙)。用手工焊枪焊接铜焊接时注意焊枪枪口的位置和角度及火焰强度的调整。
  
  超声波铜焊接时要充分地考虑电极的现象、母材料的形状和材质的特性。

  二.因焊料不足发生的缺陷

  1.缺陷内容:因焊料的不足焊料无法填满缝隙或缝隙太大焊料望外流出。
  
  2.原因及对策
  
  1)焊接边角部位时–是一种特别是熔接边角部位时经常发生的现象,如果焊料的量不足,无法填满到边角部位并导致间隙的产生。
  
  加大焊料的量是解决问题的一个简单的方法。
  
  2)过热或焊接时间过长–这时填满的焊料会流出缝隙的底部,导致焊料的不足。降低作业温度是解决问题的一个方法。

  三.发生了针孔(Pin-hole)
  
  1.缺陷内容:焊接部位产生了针孔。测试压力时会发生压力稍微变小的现象。
  
  2.原因及对策
  
  1)预先处理不良–因为会发生母材料表面的污物和油物炭化被混入的现象,所以要做充分的预先处理并使用适合的Flux(焊剂)。
  
  2)母材料产生Gas(煤气)的情况–特别是加热铸铁时产生CoGas(一氧化碳),所以焊接之前先预热并除去一氧化碳之后开始作业。

  四. 结晶粒子的粗大化

  1.缺陷内容:如果结晶粒子被粗大化,焊接部位的强度会降低并产生裂缝(Crack)。
  
  2.原因及对策
  
  1)焊接时间长或温度过高时-如果焊接时间长或焊接温度过高,会结晶粒子膨胀,并在结晶粒子系里产生非纯净物,降低材料的强度,产生裂缝(Crack)。

  五.焊料产生裂缝(CRACK)。

  1.缺陷内容:焊接之后焊接部位产生裂缝。
  
  2.原因及对策
  
  1)焊接后过快地急速冷却–焊接之后做过快的急速冷却,因焊料和母材料的收缩绿差异,焊料的接合部位会产生裂缝(Crack)。
  
  2)加热速度慢的情况–这时热熔温度宽(即,液上线-固上线宽的情况)的焊料发生的情况;热熔温度低的合金金属先熔化,造成热熔焊料的合金组成的不均一,发生裂缝(Crack)。在这种焊料的情况下,在短的时间内热熔焊料是很重要的。

  六.母材料发生裂缝(CRACK).

  1.缺陷内容:出现在铜管或显着受加工应力的碳素钢、特制钢(STS)等。
  
  2.原因及对策
  
  1)因过热发生的母材料结晶粒子的粗大化–过热时由于母材料粒子的粗大化,发生裂缝。铜管的情况加热时,会发生吸收氢气的现象,所以要避免过分的加热。
  
  2)母材料存在过大的加工应力-焊接时焊料的不同,因结晶粒子的扩散母材料被脆化并产生裂缝。
  
  所以焊接作业之前先预热,除去加工应力之后提供焊料是一个理想的方法。

  七. 焊料在焊接中被氧化。

  1.缺陷内容:焊接中因没有采取适当的氧化防止措施,所以焊料被氧化并发生裂缝,针孔。
  
  2.原因及对策
  
  1)银焊料(BAg)材料中含有Zn,Cd,Sn成分的情况–这样的成分具有过热时容易被氧化的性质。所以为了防止氧化,必须要使用焊剂,缩短加热时间,而且加热温度要适当。
  
  熔接时间长的工程情况,必须要使用炭化温度高的焊剂或选择长时间焊接也不会被炭化的焊剂。

  八.焊料从接头的部位流出。

  1.缺陷内容:焊料从接头部位流出到外,影响了外观。
  
  2.原因及对策
  
  1)接头部位的缝隙宽、过热、长时间加热的情况–减小缝隙或适当调整加热温度、时间。
  
  无法调整时,选择热熔温度低的焊料降低流动性。
  
  焊料过量时,也会出现这种现象,所以调整焊料的量。




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