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有关焊接镀锌大棚管技术的难易程度怎样?

作者:天津鑫鸿晟钢管有限公司 浏览: 发表时间:2019-12-17 17:06:07

        可焊性(Solderability)是指镀锌大棚管材料易于进行软钎焊连接的能力即在一定焊接条件下,基体金属在组装中是否易于获得优良焊接接头的能力或焊接的难易程度。对于那些易于实现软钎焊连接的材料,常称之为可焊性优良的材料,易于采用一般的焊接方法和工艺,不易产生裂纹、气孔等缺陷,焊接接头有一定的力学性能。反之,则认为其可焊性不佳可焊性的优劣,在很大程度上取决于基材钎料体系的湿润状态。一般来说,如果钎料对基材的湿润性能良好,则可焊性通常也比较好。因此,人们习惯于用润湿情况来评价和表明可焊性。润湿性是两种材料亲和性好坏的一种量度,如PCB焊盘铜箔本来是可焊的,然而由于镀锌大棚管表面存在原子不饱和的力场,故极易被污染,在铜箔表面形成锈膜或阻挡层,使表面能减小,从而导致润湿性不良,使基体金属变得不可焊。因此,润湿性是形成优良焊点的基本前提。润湿的程度可以用钎料在基体金属上的接触角来表征。当接触角三90°时认为焊点是合格的;当接触角>90°时,则认为焊点不合格。润湿性(Wettability)是固体界面由固气界面转变为固液界面的现象。固体的润湿性用接触角表示,当液滴滴在固体表面时,润湿性不同可出现不同形状。进行电子产品的焊接时,基材表面的氧化物在加热过程中会被助焊剂去除,从而改变基材表面润湿性而利于焊接加热不仅会使助焊剂活化,而且会使钎料的表面张力减小,使润湿作用增强。

        如果基材与钎料之间没有良好的润湿作用,将导致不润湿或反润湿。给出了元器件引线在PCB焊盘表面润湿良好时所形成的焊点形态,接触角<90°,并且在焊盘上会留下均匀光滑的钎料层。给出了所谓的反润湿(或称润湿回缩)焊点形态,已铺展开的液态钎料回缩,使其表面积趋于最小,接触角增大。造成焊点润湿不良的原因主要有以下两方面:一是基材表面的氧化物未被助焊剂去除千净,使得钎料难以在这种表面上铺展;二是钎料本已良好润湿基体金属,但由于工艺不当(如加热时间过长或温度过高等),使得基材表面易于被钎料润湿的金属镀层完全溶解到液态钎料中,并裸露出来不易被钎料润湿的基体金属表面,或是由于钎料与基体金属相互作用,形成了连续的不易被钎料润湿的化合物相。值得注意的是,湿润性与可焊性不是完全等同的,如某种镀锌大棚管在某基体金属上的湿润性能***,湿润角接近于零度,但在钎焊时却可能由于其过分流散而不能保持在焊接间隙中,从而不能形成良好的焊点。焊接时焊点形成的基本过程取决于钎料和基体金属结合面间的润湿作用,也正是基体金属在被熔融钎料的润湿过程中形成了结合界面。因此,焊接过程中的润湿具有特别重要的意义,它揭示了焊接接头的原子结构和产生连接强度的原因要想充分把握焊接机理,必须理解润湿过程的热力学冋题。润湿是一种表面现象,当融熔的钎料在金属表面留下连续的持久的膜层时,就可以说金属表面被润湿了。钎料能润湿金属表面是由于原子之可的吸引力,它们之间的反应也包括钎料元素与基体金属彼此间的相互扩散。其最外层表面为02~03m的气体吸附层。

        随着金属性质的不同,吸附气体的种类和厚度有一定的差别,一般主要吸附的是水蒸气、氧、二氧化碳和硫化氢等气体次表层为3~4nm厚的氧化膜层,常由氧化物的水合物、氢氧化物和碱式碳酸盐等成分组成。其中致密氧化膜呈低结晶态,能保护基体金属免于进一步氧化,如Cu,而疏松氧化膜多孔,不能隔绝空气避免再氧化,如Cu20。在氧化膜之下是一层厚度约为1~2um厚的微晶组织,其下层是1~10um的变形层,这一层则是金属在成型加工时所形成的晶粒变形的结构。通常表面能较低的亲氧的组元在固态情况下也会扩散并富集于表面,形成复杂多元组成的表面膜,并且随着存储期的延长还会进一步增厚。焊接过程中所涉及的基体金属表面都会有一层上述的表面结构为使钎焊过程得以顺利进行,需要根据膜的基本性质,采用酸或碱等来去除。经过清洗的表面仍不是理想表面或清洁表面,它在焊接前还可能氧化并形成一层较薄的氧化膜。


  

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