Phân tích quá trình hàn kim loại quý

Kim loại quý chủ yếu đề cập đến Au, Ag, Pd, Pt và các vật liệu khác, có tính dẫn điện tốt, dẫn nhiệt, chống ăn mòn và nhiệt độ nóng chảy cao. Chúng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các linh kiện mạch hở và kín trong thiết bị điện.

 

 

Đặc tính hàn của kim loại quý:
Là vật liệu sốc điện, kim loại quý có đặc điểm chung là diện tích hàn nhỏ, đòi hỏi kim loại hàn phải có khả năng chống va đập tốt, độ bền cao, khả năng chống oxy hóa nhất định và có thể chịu được sự tấn công của hồ quang, nhưng không làm thay đổi đặc tính của vật liệu tiếp xúc và hiệu suất điện của các bộ phận . Do giới hạn của khu vực hàn sốc điện, không được phép tràn kim loại phụ. Các thông số quá trình hàn nên được kiểm soát chặt chẽ.

Hầu hết các phương pháp gia nhiệt có thể được sử dụng để hàn các điểm tiếp xúc bằng kim loại quý. Hàn ngọn lửa thường được sử dụng cho các cụm tiếp xúc lớn hơn. Hàn cảm ứng phù hợp cho sản xuất hàng loạt. Hàn điện trở có thể được thực hiện với máy hàn điện trở thông thường, nhưng nên chọn dòng điện nhỏ hơn và thời gian hàn lâu hơn, khối carbon có thể được sử dụng làm điện cực. Hàn lò nung có thể được sử dụng khi một số lượng lớn các bộ phận tiếp xúc cần được hàn đồng thời hoặc khi nhiều bộ phận tiếp xúc được hàn trên một bộ phận. Kim loại quý được hàn trong khí quyển bằng các phương pháp phổ biến. Chất lượng của các mối nối thu được kém và hàn chân không dẫn đến các mối nối chất lượng cao mà không có bất kỳ ảnh hưởng nào đến bản thân vật liệu.

Lựa chọn kim loại phụ để hàn các kim loại quý:
Chất hàn gốc bạc và đồng chủ yếu được sử dụng để hàn vàng và các điểm tiếp xúc hợp kim của nó, không chỉ đảm bảo tính dẫn điện của đường hàn mà còn dễ làm ướt. Nếu có thể đáp ứng yêu cầu về độ dẫn điện của mối nối, có thể sử dụng chất hàn có chứa Ni, Pd, Pt và các nguyên tố khác. Cũng có thể sử dụng kim loại phụ hàn bằng hợp kim niken và coban và khả năng chống oxy hóa tốt, chẳng hạn như kim loại phụ Ag-cu-Ti, ở nhiệt độ hàn không cao hơn 1000 C.

Oxit bạc được tạo ra trên bề mặt bạc không ổn định và có thể dễ dàng bị hàn. Chất hàn Sn-Pb với dung dịch nước kẽm clorua hoặc nhựa thông có thể được sử dụng làm chất hàn để hàn bạc. Chất hàn bạc thường được sử dụng để hàn thiếc, với borax, axit boric hoặc hỗn hợp của chúng làm kim loại phụ. Các chất hàn gốc bạc như B-Ag61CuIn, B-Ag59CuSn và B-Ag72Cu chủ yếu được sử dụng để hàn chân không bạc và các điểm tiếp xúc hợp kim bạc của nó.

Việc hàn các tiếp điểm palađi có thể được thực hiện bằng dung môi gốc vàng hoặc niken dễ hình thành hoặc chất hàn gốc bạc, đồng hoặc mangan.

Hàn bạch kim và các điểm tiếp xúc hợp kim bạch kim của nó, chất hàn dựa trên bạc, đồng, vàng hoặc palađi được sử dụng rộng rãi. Chất hàn B-Au70Pt30 được chọn, không những không làm thay đổi màu sắc của bạch kim mà còn có thể cải thiện hiệu quả nhiệt độ nấu chảy lại, đồng thời tăng cường độ và độ cứng của mối hàn. Chất hàn B-Ti49Cu49Be2 có sẵn nếu các điểm tiếp xúc bạch kim được hàn trực tiếp trên hợp kim Kovar. Đối với các tiếp điểm bạch kim hoạt động trong môi trường không ăn mòn ở nhiệt độ không quá 400 C, nên ưu tiên sử dụng chất hàn đồng nguyên chất không chứa oxy với chi phí thấp và hiệu suất quy trình tốt.

Trước khi hàn, các bộ phận hàn, đặc biệt là các bộ phận tiếp xúc, phải được kiểm tra và cảm nhận. Các điểm tiếp xúc được đục lỗ ra khỏi tấm hoặc bị cắt khỏi các thanh không được bị biến dạng do đục lỗ hoặc cắt. Bề mặt hàn của phần tiếp xúc được tạo thành bằng cách đảo lộn, ép chính xác và rèn phải thẳng để đảm bảo tiếp xúc tốt với bề mặt phẳng của giá đỡ. Các bề mặt của các bộ phận được hàn hoặc của bất kỳ bán kính nào phải được khớp đồng nhất để đảm bảo hoạt động mao dẫn thích hợp trong quá trình hàn.

Trước khi hàn các điểm tiếp xúc khác nhau, màng oxit trên bề mặt của mối hàn phải được loại bỏ bằng hóa chất hoặc phương pháp cơ học, và bề mặt của mối hàn phải được làm sạch cẩn thận bằng xăng hoặc cồn để loại bỏ dầu mỡ, bụi bẩn cản trở quá trình làm ướt và chảy.

Đối với các mối hàn nhỏ, sử dụng chất kết dính để định vị trước để đảm bảo không bị dịch chuyển trong quá trình nạp lò, nạp kim loại phụ và các quá trình xử lý khác. Chất kết dính được sử dụng không được gây hại cho quá trình hàn. Đối với các mối hàn lớn hoặc các tiếp điểm đặc biệt, việc định vị lắp ráp phải được thực hiện bằng các kẹp có rãnh nâng hoặc rãnh để ổn định mối hàn.

Do tính dẫn nhiệt tốt của vật liệu kim loại quý, nên xác định tốc độ gia nhiệt theo loại vật liệu. Tốc độ làm mát phải được kiểm soát một cách thích hợp để ứng suất khớp hàn đồng đều. Phương pháp gia nhiệt phải cho phép các bộ phận hàn đồng thời đạt đến nhiệt độ hàn đồng thời. Đối với các điểm tiếp xúc kim loại quý nhỏ hơn, nên tránh gia nhiệt trực tiếp và có thể thực hiện gia nhiệt dẫn điện với các bộ phận khác. Một lượng áp suất nhất định nên được áp dụng cho các tiếp điểm để giữ chúng cố định trong khi chất hàn nóng chảy và chảy. Để duy trì độ cứng của giá đỡ hoặc giá đỡ tiếp xúc, nên tránh ủ và gia nhiệt có thể được giới hạn trong diện tích bề mặt hàn, ví dụ bằng cách điều chỉnh vị trí của ngọn lửa, cảm ứng hoặc hàn điện trở. Ngoài ra, để tránh hòa tan các kim loại quý trong kim loại phụ hàn, có thể thực hiện các biện pháp như kiểm soát lượng kim loại phụ hàn, tránh gia nhiệt quá mức, hạn chế thời gian hàn ở nhiệt độ hàn và phân bổ nhiệt đồng đều.