钎焊中的气孔主要是由于钎焊环境中存在氧化剂、水分和某些挥发性元素造成的。以下是对每个因素的详细解释:
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氧化剂和水分的存在:钎焊要求在可控的气氛中进行,不能有氧气和水等氧化剂。这些元素的存在会导致金属表面形成氧化层。这些氧化层会妨碍钎焊填充金属与基底金属的有效结合,从而导致接缝薄弱和潜在的气孔。钎焊气氛最好为中性气体(如纯氮),氧气含量低于 100 ppm,湿度相当于 -40°C 露点,以最大限度地降低氧化物形成的风险。
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贱金属和钎焊填充金属 (BFM) 中的挥发性元素:钎焊所用金属的化学成分也会导致气孔。含有镉、锌或铅等元素的金属在加热到钎焊温度时会释放气体。这些气体会污染钎焊炉,并在液态钎焊填充金属中形成气泡,导致钎焊接头出现空隙。这在真空钎焊中尤为严重,气体会影响整个抽气系统和钎焊接头的质量。
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钎焊周期和气氛控制不当:钎焊过程涉及对温度和气氛的精确控制。在从熔炉中抽走水蒸气和其他气体的初始抽气阶段,如果控制不当,可能会导致残留水分或气体,从而造成气孔。同样,加热速度不当也会导致钎焊合金剥落或装配变形等问题,间接影响气孔的形成。
为防止气孔的产生,在钎焊过程中必须保持清洁、受控的环境,使用不释放有害元素的适当基材和填充金属,并确保对钎焊循环参数的精确控制。这包括对炉内气氛、加热速率和浸泡时间的精心管理,以确保均匀加热和填充金属与基体材料的有效结合。
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