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感应高频焊机钎焊及扩散焊技术对家电工业的发展有着至关重要的作用。电冰箱的压缩机、空调的蒸发器和冷凝器、燃气热水器都离不开钎焊或扩散焊技术。例如冰箱压缩机壳体上的排气管、工艺管和吸气管,其材质为铜管,而壳体材料为低碳钢。管与壳体的接头形式为插接,所焊钎缝外观要求光滑,无裂纹、缩孔和未焊透,目前大多采用多工位转盘式自动火焰钎焊。
电脑、彩电、手机和音响等家电设备的印刷电路板有几万个焊点,印刷电路板与电子元器件的焊接通常采用自动化程度很高的软钎焊.如波峰焊、再流焊,在焊点很少的情况下可采用电烙铁焊接。印刷电路板与电子元器件焊点质量往往会直接影响这些家电产品的质量,严重的会影响到它们的使用性能。
此外,感应高频焊机钎焊及扩散焊技术在家电工业中的应用还有很多,如空调和冰箱压缩机储液、分液器壳体与铜管的自动火焰钎焊,空调消声器的真空钎焊,空分机用铝板翅式换热器的真空扩散焊等。
高频焊机新突破钎料的高度合金化
①非晶态技术的新突破钎料的高度合金化,使部分钎料无法按常规方法加工成丝材或带材,限制了这些钎料的应用范围。20世纪70年代中期,非晶态技术在工业发达由实验室已走向工业应用,为无法用常规方法加工成形的钎料开辟了新的加工途径。20世纪80年代中期,我国将非晶态钎料应用于生产。近年来在生产技术上有突破,已具备了中小批量生产能力,可以生产出lOOmm宽、0.03~0, 05mm厚的箔带。目前已有Ni基、Cu基、Cu-P、Al基及Sn-Pb五大类30多个品种的钎料,可以通过非品态技术生产。
②粘带钎料研制成功 粘带钎料是将一些无法用常规方法加工成带材的钎料粉用胶黏剂制备而成的钎料。我国已研制成功粘带钎料的生产技术,通过选用新的胶黏剂及改进制造工艺,提高了黏结性和使用质保期,特别适合于Ni基高温钎料的大面积钎焊。
③Cu-P系钎料的加工成形技术有突破性进展 Cu-P系列钎料虽然具有良好的钎焊工艺性能,但是在常温下非常脆,长期以来都是以铸棒使用,给钎焊工作带来诸多不便。经过多年研究,20世纪80年代中期已能拉拔成+0. 5mm的丝材。目前这项加工工艺逐渐成熟,许多钎料生产厂家都能生产Cu-P系列钎料丝材,这一加工技术的突破为Cu-P系列钎料的应用拓宽了市场。
④膏状钎料的研究与生产取得多项成果用于电子行业表面组装技术的软钎焊膏以及用于硬钎焊的膏状钎料近年来已有许多单位陆续研制成功,并有少量产品投放市场。这一领域的市场前景也将十分广阔,因为无论是大量使用的移动电话、计算机还是制冷配件行业,都在大量使用膏状钎料,目前部分还需从国外进口。
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焊接感应加热设备扩散焊的原理
原子间的相互扩散是实现扩散连接的基础。固态中的扩散有以下几种机制:空位机制、间隙机制、轮转机制、双原子机制等。空位机制、轮转机制、双原子机制的扩散可以形成置换式固溶体;间隙机制可以形成间隙式固溶体,只有原子体积小的元素(如H、B、C、N等)才有这种扩散形式。
焊接感应加热设备扩散焊时在外界压力的作用下,被连接界面靠近到距离为2~4nm,形成物理吸附。加工表面微观有的不平度,在外力作用下,表面微观凸起部位形成微区塑性变形,被连接表面的局部区域达到物理吸附,这一阶段被称为物理接触形成阶段。
随着焊接感应加热设备扩散焊时间延长,被连接表面微观凸起变形量增加,物理接触面积进一步增大,在接触界面的某些点形成活化中心,这个区域可进行局部化学反应。当原子间相互作用间距达到0. 1~0. 3nm时,则形成原子间相互作用的反应区域达到局部化学结合。在界面上完成由物理吸附到化学结合的过渡。在金属材料扩散焊时,形成金属键,而当金属与非金属连接时,此过程形成离子键与共价键。
随着时间的延长,局部的活化区域沿整个界面扩展,终导致整个结合面出现原子间的结合。连接材料界面结合区中再结晶形成共同昀晶粒,接头区由于应变产生的内应力得到松弛,使结合金属的性能得到改善。异种金属扩散焊界面附近可以生成无限固溶体、有限固溶体、金属间化合物或共析组织的过渡区。当金属与非金属扩散焊时,可以在连接界面区形成尖晶石、硅酸盐、铝酸盐及其他反应新相。
高频焊机机钎料中一个组元如果含量较大又能与母材生成金属间化合物,则在钎缝中会出现这些化合物的特征。如果这些金属间化合物是固液异分的,在钎焊条件下常常会呈笋状生长,例如用纯锡或含Sn量较高的锡合金钎料钎焊铜、银、铁、钴、镍时,均可看到这种生长方式。
这种化合物生成是由一个固相组元(如母材)与液相(钎料)反应生成的,钎焊短时间内生成的化合物都不是纯相,这就减少了作为纯化合物相的属性。此外,这种化合物的笋状生长方式使得它像钉子一样嵌入钎缝,更增加了钎缝的强度。高频焊机机.
高频焊机机钎料中一个主要成分组元与母材生成固液同分化合物时,这个化合物往往以层状或连片地生长。这些固液同分化合物通常较脆,又呈层状,会降低钎焊接头强度。这就使选择钎料时,需要特别注意避免生成这类层片状化合物,除非这些化合物能溶入母材,形成组分很宽的固溶体。
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