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公司基本資料信息
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擴(kuò)散焊是適用于航空、航天等高技術(shù)領(lǐng)域和新材料的連接需要而迅速發(fā)展起來的一種精密連接方法。如陶瓷、金屬間化合物、非晶和單晶合金材料等一些特殊材料,用傳統(tǒng)的熔焊方法難以實(shí)現(xiàn)可靠連接;一些高性能構(gòu)件往往需要與性能差異較大的異種材料連接,例如金屬與陶瓷、鋁與鋼、鈦與鋼、金屬與玻璃等的連接。
優(yōu)點(diǎn):
a.擴(kuò)散焊時(shí)因基體不過熱、不熔化,可以在不降低焊件性能的情況下焊接介乎所有的金屬或非金屬。
b.擴(kuò)散焊接的接頭質(zhì)量非常好,焊件精度高,變形小。
c.可焊接大斷面的接頭,和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、接頭不易接近以及厚薄相差較大的工件。
d.能對(duì)組件中的多個(gè)接頭同時(shí)實(shí)施焊接。
體擴(kuò)散(晶內(nèi)擴(kuò)散)
熔化焊料擴(kuò)散到晶粒中去的過程叫做體擴(kuò)散或晶內(nèi)擴(kuò)散。焊料向母材內(nèi)部的晶粒間擴(kuò)散。由于晶界之間的能量起伏,因此這個(gè)擴(kuò)散階段,可形成不同成分的合金。沿不同的結(jié)晶方向,擴(kuò)散程度不同。由于擴(kuò)散,母材內(nèi)部生成各種組成的合金。在某些情況下,晶格變化會(huì)引起晶粒自身分開。對(duì)于體擴(kuò)散,如焊料的擴(kuò)散超過母材允許固溶度,就會(huì)產(chǎn)生象銅和錫共存的那種晶格變化,使晶粒分開,形成新晶粒。這種擴(kuò)散是在銅及黃銅等金屬被加熱到較高溫度時(shí)發(fā)生的。
晶格內(nèi)擴(kuò)散
將焊料沿著晶體內(nèi)特定的晶面,以特定的方向擴(kuò)散的過程叫做晶格內(nèi)面擴(kuò)散或網(wǎng)孔狀擴(kuò)散。這是由于固體金屬的不規(guī)則,熔化的金屬原子向某一個(gè)面析出及晶格缺陷而引起的。這種擴(kuò)散也可沿結(jié)晶軸方向發(fā)生,焊料金屬可分割晶粒,引起和晶界擴(kuò)散相類擬的現(xiàn)象。
在電子產(chǎn)品用的錫鉛焊料中,幾乎不發(fā)生這種擴(kuò)散,這里僅做為參考。
晶界擴(kuò)散:
這是熔化的焊料原子向固體金屬的晶界擴(kuò)散,液態(tài)金屬原子由于具有較高的動(dòng)能,沿著固體金屬內(nèi)部的晶粒邊界,快速向縱深擴(kuò)展。與異種金屬原子間晶內(nèi)擴(kuò)散相比,晶界擴(kuò)散是比較容易發(fā)生的。另外,在溫度比較低的情況下,同后面說到的體擴(kuò)散相比,晶界擴(kuò)散容易產(chǎn)生,而且其擴(kuò)散速度也比較快。
一般來說,晶界擴(kuò)散的活化能量可比體擴(kuò)散的活化
能量小,但是,在高溫情況下,活化能量的作用不占主導(dǎo)地位,所以晶界擴(kuò)散和體擴(kuò)散都能夠很容易地產(chǎn)生。然而低溫情況下的擴(kuò)散,活化能量的大小成為主要因素,這時(shí)晶界擴(kuò)散非常顯著,而體擴(kuò)散減少,所以看起來只有晶界擴(kuò)散產(chǎn)生。
用錫-鉛焊料焊銅時(shí),錫在銅中既有晶界擴(kuò)散,又有體擴(kuò)散。另外,越是晶界多的金屬,即金屬的晶粒越小,越易于結(jié)合,機(jī)械強(qiáng)度也就越高。 由于晶界原子排列紊亂,又有空穴(空穴移動(dòng)),所以極易熔解熔化的金屬,特別是經(jīng)過機(jī)械加工的金屬更易結(jié)合。然而經(jīng)過退火的金屬,由于出現(xiàn)了再結(jié)晶、孿晶,晶粒長(zhǎng)大,所以很難擴(kuò)散。經(jīng)退火處理的不銹鋼難以焊接就是這個(gè)道理。為了易于焊接越見,加工后的母材的晶粒越小越好。