لحیم کاری اتصالات فلزات گرانبها

فلزات گرانبها عمدتاً به طلا، نقره، پالادیوم، پلاتین و سایر مواد اطلاق می‌شوند که رسانایی، رسانایی حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی و دمای ذوب بالایی دارند. آنها به طور گسترده در تجهیزات الکتریکی برای ساخت اجزای مدار باز و بسته استفاده می‌شوند.

(1) ویژگی‌های لحیم‌کاری سخت به عنوان مواد تماسی، فلزات گرانبها دارای ویژگی‌های مشترکی مانند مساحت لحیم‌کاری کوچک هستند که مستلزم آن است که فلز درز لحیم‌کاری سخت از مقاومت ضربه‌ای خوب، استحکام بالا، مقاومت در برابر اکسیداسیون خاص برخوردار باشد و بتواند در برابر حمله قوس الکتریکی مقاومت کند، اما ویژگی‌های مواد تماسی و خواص الکتریکی اجزا را تغییر ندهد. از آنجایی که مساحت لحیم‌کاری سخت محدود است، سرریز لحیم مجاز نیست و پارامترهای فرآیند لحیم‌کاری سخت باید به شدت کنترل شوند.

از اکثر روش‌های گرمایشی می‌توان برای لحیم‌کاری فلزات گرانبها و اتصالات فلزات گرانبهای آنها استفاده کرد. لحیم‌کاری شعله‌ای اغلب برای قطعات تماسی بزرگتر استفاده می‌شود. لحیم‌کاری القایی برای تولید انبوه مناسب است. لحیم‌کاری مقاومتی را می‌توان با دستگاه جوش مقاومتی معمولی انجام داد، اما باید جریان کمتر و زمان لحیم‌کاری طولانی‌تری انتخاب شود. می‌توان از بلوک کربن به عنوان الکترود استفاده کرد. هنگامی که لازم است تعداد زیادی از قطعات تماسی به طور همزمان لحیم‌کاری شوند یا چندین اتصال روی یک قطعه لحیم‌کاری شود، می‌توان از لحیم‌کاری کوره‌ای استفاده کرد. هنگامی که فلزات نجیب با روش‌های معمول در جو لحیم‌کاری می‌شوند، کیفیت اتصالات ضعیف است، در حالی که لحیم‌کاری خلاء می‌تواند اتصالات با کیفیتی به دست آورد و خواص خود مواد تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد.

(2) طلای لحیم‌کاری و آلیاژ آن به عنوان فلزات پرکننده لحیم‌کاری انتخاب می‌شوند. فلزات پرکننده مبتنی بر نقره و مس عمدتاً برای اتصال استفاده می‌شوند که نه تنها رسانایی اتصال لحیم‌کاری را تضمین می‌کنند، بلکه به راحتی خیس می‌شوند. در صورت برآورده شدن الزامات رسانایی اتصال، می‌توان از فلز پرکننده لحیم‌کاری حاوی Ni، PD، Pt و سایر عناصر استفاده کرد و همچنین می‌توان از فلز پرکننده لحیم‌کاری با آلیاژ نیکل لحیم‌کاری و الماس و مقاومت در برابر اکسیداسیون خوب نیز استفاده کرد. در صورت انتخاب فلز پرکننده لحیم‌کاری Ag، Cu و Ti، دمای لحیم‌کاری نباید بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد باشد.

اکسید نقره تشکیل شده روی سطح نقره پایدار نیست و به راحتی لحیم کاری می‌شود. در لحیم کاری نقره می‌توان از فلز پرکننده قلع سرب با محلول آبی کلرید روی یا رزین به عنوان فلاکس استفاده کرد. هنگام لحیم کاری، اغلب از فلز پرکننده نقره و از بوراکس، اسید بوریک یا مخلوط آنها به عنوان فلاکس لحیم کاری استفاده می‌شود. هنگام لحیم کاری خلاء نقره و اتصالات آلیاژ نقره، عمدتاً از فلزات پرکننده لحیم کاری پایه نقره مانند b-ag61culn، b-ag59cu5n، b-ag72cu و غیره استفاده می‌شود.

برای لحیم‌کاری اتصالات پالادیوم، می‌توان از لحیم‌های پایه طلا و پایه نیکل که به راحتی محلول جامد تشکیل می‌دهند، یا لحیم‌های پایه نقره، پایه مس یا پایه منگنز استفاده کرد. پایه نقره به طور گسترده برای لحیم‌کاری اتصالات پلاتین و آلیاژ پلاتین استفاده می‌شود. لحیم پایه مس، پایه طلا یا پایه پالادیوم. انتخاب فلز پرکننده لحیم‌کاری b-an70pt30 نه تنها می‌تواند رنگ پلاتین را تغییر ندهد، بلکه به طور موثری دمای ذوب مجدد اتصال لحیم‌کاری را بهبود می‌بخشد و استحکام و سختی اتصال لحیم‌کاری را افزایش می‌دهد. اگر قرار است اتصال پلاتین مستقیماً روی آلیاژ کووار لحیم‌کاری شود، می‌توان لحیم b-ti49cu49be2 را انتخاب کرد. برای اتصالات پلاتین با دمای کاری کمتر از 400 درجه سانتیگراد در محیط غیر خورنده، لحیم مس خالص بدون اکسیژن با هزینه کم و عملکرد فرآیند خوب ترجیح داده می‌شود.

(3) قبل از لحیم‌کاری سخت، جوش، به ویژه مجموعه تماس، باید بررسی شود. تماس‌های سوراخ‌شده از صفحه نازک یا بریده‌شده از نوار نباید در اثر پانچ و برش تغییر شکل دهند. سطح لحیم‌کاری سخت تماس ایجاد شده توسط کوبیدن، پرس دقیق و آهنگری باید صاف باشد تا از تماس خوب با سطح صاف تکیه‌گاه اطمینان حاصل شود. سطح منحنی قطعه‌ای که قرار است جوش داده شود یا سطح هر شعاعی باید ثابت باشد تا از اثر مویینگی مناسب در حین لحیم‌کاری سخت اطمینان حاصل شود.

قبل از لحیم کاری انواع اتصالات، لایه اکسید روی سطح جوش باید با روش‌های شیمیایی یا مکانیکی برداشته شود و سطح جوش باید با دقت با بنزین یا الکل تمیز شود تا روغن، گریس، گرد و غبار و کثیفی که مانع خیس شدن و جریان یافتن می‌شوند، از بین بروند.

برای جوش‌های کوچک، باید از چسب برای آماده‌سازی اولیه استفاده شود تا اطمینان حاصل شود که در طول فرآیند جابجایی، شارژ کوره و شارژ فلز پرکننده جابجا نمی‌شود و چسب مورد استفاده نباید به لحیم‌کاری آسیبی برساند. برای جوش‌های بزرگ یا تماس‌های ویژه، مونتاژ و آماده‌سازی باید از طریق فیکسچر با برآمدگی یا شیار انجام شود تا جوش در حالت پایدار قرار گیرد.

با توجه به رسانایی حرارتی خوب مواد فلزی گرانبها، نرخ گرمایش باید بر اساس نوع ماده تعیین شود. در حین خنک شدن، نرخ باید به درستی کنترل شود تا تنش اتصال لحیم کاری یکنواخت شود. روش گرمایش باید به قطعات جوش داده شده اجازه دهد تا همزمان به دمای لحیم کاری برسند. برای اتصالات کوچک فلزات گرانبها، باید از گرمایش مستقیم اجتناب شود و می‌توان از سایر قطعات برای گرمایش هدایتی استفاده کرد. فشار خاصی باید به اتصال اعمال شود تا اتصال هنگام ذوب و جاری شدن لحیم ثابت شود. به منظور حفظ استحکام پایه یا تکیه‌گاه اتصال، از بازپخت اجتناب شود. گرمایش می‌تواند به سطح لحیم کاری محدود شود، مانند تنظیم موقعیت در حین لحیم کاری شعله‌ای، لحیم کاری القایی یا لحیم کاری مقاومتی. علاوه بر این، برای جلوگیری از حل شدن فلزات گرانبها توسط لحیم، می‌توان اقداماتی مانند کنترل مقدار لحیم، جلوگیری از گرمایش بیش از حد، محدود کردن زمان لحیم کاری در دمای لحیم کاری و توزیع یکنواخت گرما انجام داد.


زمان ارسال: ۱۳ ژوئن ۲۰۲۲