В основном под драгоценными металлами подразумеваются Au, Ag, PD, Pt и другие материалы, обладающие хорошей проводимостью, теплопроводностью, коррозионной стойкостью и высокой температурой плавления. Они широко используются в электрооборудовании для изготовления компонентов с разомкнутой и замкнутой цепью.
(1) Характеристики пайки: в качестве контактных материалов драгоценные металлы обладают общей характеристикой малой площади пайки, что требует, чтобы металл паяного шва обладал хорошей ударопрочностью, высокой прочностью, определенной стойкостью к окислению и мог выдерживать воздействие дуги, но при этом не изменял характеристики контактных материалов и электрические свойства компонентов. Поскольку площадь контакта припоя ограничена, перелив припоя недопустим, и параметры процесса пайки должны строго контролироваться.
Для пайки драгоценных металлов и их контактов можно использовать большинство методов нагрева. Газовая пайка часто используется для крупных контактных компонентов; индукционная пайка подходит для массового производства. Контактную пайку можно проводить с помощью обычного аппарата контактной сварки, но следует выбирать меньший ток и большее время пайки. В качестве электрода можно использовать угольный блок. Когда необходимо одновременно паять большое количество контактных компонентов или паять несколько контактов на одном компоненте, можно использовать печную пайку. При пайке благородных металлов обычными методами в атмосфере качество соединений низкое, в то время как вакуумная пайка позволяет получить высококачественные соединения, при этом свойства самих материалов не изменяются.
(2) В качестве припоев выбирают золото и его сплавы. Припои на основе серебра и меди в основном используются для контакта, что не только обеспечивает проводимость паяного соединения, но и облегчает смачивание. Если требования к проводимости соединения могут быть удовлетворены, можно использовать припои, содержащие Ni, PD, Pt и другие элементы, а также припои с никелем, алмазным сплавом и хорошей стойкостью к окислению. Если выбран припой Ag Cu Ti, температура пайки не должна превышать 1000 ℃.
Образующийся на поверхности серебра оксид серебра нестабилен и легко припорошивается. Для пайки серебра можно использовать припой на основе олова и свинца с водным раствором хлорида цинка или канифолью в качестве флюса. При пайке твердым припоем часто используется серебро, а в качестве флюса – бура, борная кислота или их смеси. При вакуумной пайке контактов серебра и серебряных сплавов в основном используются 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. Серебро широко используется для пайки платиновых и платиновых сплавов. Припои на основе меди, золота или палладия. Выбор припоя B-AN70PT30 не только не изменяет цвет платины, но и эффективно повышает температуру переплавления паяного соединения, а также увеличивает прочность и твердость соединения. Если платиновый контакт необходимо припаять непосредственно к коваровому сплаву, можно выбрать припой B-TI49CU49BE2. Для платиновых контактов с рабочей температурой не выше 400 ℃ в некоррозионной среде предпочтительнее использовать бескислородный чистый медный припой, отличающийся низкой стоимостью и хорошими технологическими характеристиками.
(3) Перед пайкой необходимо проверить сварное соединение, особенно контактный узел. Контакты, выбитые из тонкой пластины или вырезанные из полосы, не должны быть деформированы из-за пробивки и резки. Паяльная поверхность контакта, образованного путем осадки, тонкого прессования и ковки, должна быть прямой, чтобы обеспечить хороший контакт с плоской поверхностью опоры. Изогнутая поверхность свариваемой детали или поверхность любого радиуса должна быть одинаковой, чтобы обеспечить надлежащий капиллярный эффект во время пайки.
Перед пайкой различных соединений необходимо удалить оксидную пленку с поверхности сварного шва химическим или механическим способом, а также тщательно очистить поверхность сварного шва бензином или спиртом для удаления масла, смазки, пыли и грязи, препятствующих смачиванию и растеканию.
Для небольших сварных соединений клей следует использовать для предварительного позиционирования, чтобы гарантировать, что они не сместятся во время загрузки печи и подачи присадочного металла, а также чтобы используемый клей не повредил припой. Для крупных сварных соединений или соединений со специальным контактом сборка и позиционирование должны осуществляться с помощью приспособления с выступом или пазом для обеспечения стабильного положения сварного соединения.
Ввиду высокой теплопроводности материалов из драгоценных металлов, скорость нагрева должна определяться в зависимости от типа материала. Во время охлаждения скорость должна надлежащим образом контролироваться для обеспечения равномерного распределения напряжений в паяном соединении; метод нагрева должен позволять свариваемым деталям одновременно достигать температуры пайки. Для небольших контактов из драгоценных металлов следует избегать прямого нагрева, а для других деталей можно использовать кондуктивный нагрев. К контакту следует прикладывать определенное давление для его фиксации во время плавления и растекания припоя. Для поддержания жесткости контактной опоры или подложки следует избегать отжига. Нагрев может быть ограничен площадью поверхности пайки, например, путем регулировки положения при пламенной, индукционной или контактной пайке. Кроме того, для предотвращения растворения драгоценных металлов припоем можно принять такие меры, как контроль количества припоя, избегание чрезмерного нагрева, ограничение времени пайки при заданной температуре и обеспечение равномерного распределения тепла.
Дата публикации: 13 июня 2022 г.