Драгоценные металлы – это, главным образом, Au, Ag, Pd, Pt и другие материалы, обладающие хорошей электропроводностью, теплопроводностью, коррозионной стойкостью и высокой температурой плавления. Они широко используются в электротехническом оборудовании для изготовления компонентов открытых и закрытых цепей.
(1) Драгоценные металлы, как и другие контактные материалы, обладают общими свойствами: малая площадь пайки, что требует от паяного шва хорошей ударопрочности, высокой прочности, определённой стойкости к окислению и способности выдерживать дуговое воздействие, но при этом не изменять характеристики контактных материалов и электрические свойства компонентов. В связи с ограниченностью площади пайки, перетекание припоя не допускается, а параметры процесса пайки должны строго контролироваться.
Для пайки драгоценных металлов и их контактов из драгоценных металлов можно использовать большинство методов нагрева. Газовая пайка часто применяется для крупных контактных компонентов; индукционная пайка подходит для массового производства. Контактная пайка может быть выполнена с помощью обычного контактного сварочного аппарата, но следует выбирать меньшую силу тока и более длительное время пайки. В качестве электрода можно использовать угольный блок. При необходимости одновременной пайки большого количества контактных компонентов или при пайке нескольких контактов на одном компоненте можно использовать пайку в печи. При пайке благородных металлов обычными методами в атмосфере качество соединений низкое, в то время как вакуумная пайка позволяет получать высококачественные соединения, при этом свойства самих материалов не изменяются.
(2) В качестве припоя выбираются золотосодержащие припои и их сплавы. Для контактных соединений в основном используются припои на основе серебра и меди, которые не только обеспечивают проводимость паяного соединения, но и легко смачиваются. При соблюдении требований к проводимости соединения можно использовать припои, содержащие Ni, Pd, Pt и другие элементы, а также припои с содержанием никеля, алмаза и высокой стойкостью к окислению. При выборе припоя Ag Cu Ti температура пайки не должна превышать 1000 ℃.
Образующийся на поверхности серебра оксид серебра нестабилен и легко паяется. Для пайки серебра можно использовать припой на основе олова и свинца с водным раствором хлорида цинка или канифолью в качестве флюса. При пайке часто используют серебряный припой, а в качестве флюса – буру, борную кислоту или их смеси. При вакуумной пайке контактов из серебра и серебряных сплавов в основном используют припои на основе серебра, такие как b-ag61culn, b-ag59cu5n, b-ag72cu и др.
Для пайки палладиевых контактов можно использовать припои на основе золота и никеля, которые легко образуют твердые растворы, или припои на основе серебра, меди или марганца. Для пайки платиновых и платиновых сплавов широко используется припой на основе меди, золота или палладия. Выбор припоя b-an70pt30 может не только не изменить цвет платины, но и эффективно улучшить температуру переплавки паяного соединения и повысить прочность и твердость паяного соединения. Если платиновый контакт должен быть припаян непосредственно к сплаву ковара, можно выбрать припой b-ti49cu49be2. Для платиновых контактов с рабочей температурой не более 400 ℃ в некоррозионной среде следует предпочесть бескислородный чистый медный припой с низкой стоимостью и хорошими технологическими характеристиками.
(3) Перед пайкой необходимо проверить сварное соединение, особенно контактный узел. Контакты, вырубленные из тонкой пластины или вырезанные из полосы, не должны иметь деформаций, вызванных штамповкой и резкой. Паяемая поверхность контакта, сформированного осадкой, тонкой штамповкой и ковкой, должна быть прямой для обеспечения хорошего контакта с плоской поверхностью опоры. Криволинейная поверхность свариваемой детали или поверхность любого радиуса должна быть однородной для обеспечения надлежащего капиллярного эффекта при пайке.
Перед пайкой различных контактов необходимо удалить окисную пленку с поверхности свариваемого изделия химическим или механическим способом, а также тщательно очистить поверхность свариваемого изделия бензином или спиртом от масла, жира, пыли и грязи, препятствующих смачиванию и растеканию.
Для небольших сварных соединений клей следует использовать для предварительной фиксации, чтобы предотвратить смещение при загрузке печи и присадочного металла, а также не повредить пайку. Для крупных сварных соединений или специального контакта сборка и фиксация должны осуществляться с помощью приспособления с выступом или канавкой для обеспечения стабильности сварного соединения.
Из-за хорошей теплопроводности материалов из драгоценных металлов скорость нагрева должна определяться в соответствии с типом материала. Во время охлаждения скорость должна надлежащим образом контролироваться, чтобы напряжение в паяном соединении было равномерным; Метод нагрева должен позволять свариваемым деталям достигать температуры пайки одновременно. Для небольших контактов из драгоценных металлов следует избегать прямого нагрева, а другие детали можно использовать для кондуктивного нагрева. К контакту следует прикладывать определенное давление, чтобы зафиксировать контакт, когда припой расплавится и потечет. Чтобы сохранить жесткость опоры или держателя контакта, следует избегать отжига. Нагрев можно ограничить площадью поверхности пайки, например, регулируя положение во время пламенной пайки, индукционной пайки или пайки сопротивлением. Кроме того, чтобы предотвратить растворение драгоценных металлов припоем, можно принять такие меры, как контроль количества припоя, предотвращение чрезмерного нагрева, ограничение времени пайки при температуре пайки и равномерное распределение тепла.
Время публикации: 13 июня 2022 г.