钎焊中的氧化是指金属原子与空气中的氧原子失去电子,形成金属氧化物的过程。这一过程对钎焊工艺不利,因为它会阻碍熔融填充金属的流动,从而无法形成牢固的钎焊接头。
详细说明:
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氧化机理: 当金属原子在热量影响下将电子转移到空气中的氧原子时,就会发生氧化。这就形成了金属氧化物。例如,铁在氧化时会生锈,形成氧化铁。这一过程并不局限于铁,大多数金属在加热时都会发生氧化,从而严重损害其性能和可用性。
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对钎焊的影响: 在钎焊过程中,目的是使用熔化温度低于贱金属的填充金属在金属零件之间形成牢固的结合。在钎焊的高温条件下,氧化会在金属表面形成一层氧化物,从而成为一个重要问题。这种氧化层会阻止熔融填充金属与基底金属有效润湿和结合,从而导致接头不牢固。
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防止钎焊中的氧化: 为防止氧化,需要对钎焊环境进行严格控制。在可控气氛钎焊(CAB)中,钎焊炉中的氧气被去除,取而代之的是氢气和氮气的混合物。这种环境中缺乏氧分子,从而抑制了氧化过程。同样,在炉钎焊中,保持适当的气氛对防止氧化也至关重要。对于像铝这样会形成稳定氧化层(氧化铝)的材料,在钎焊前必须采取化学抑制或机械去除氧化层等特殊措施。
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铝钎焊的具体挑战: 铝极易氧化,形成稳定的氧化铝层,难以用填充金属润湿。这就需要在钎焊前使用助焊剂或特殊气氛来抑制或去除氧化层。某些铝合金的熔化范围很近,这也给实现准确的钎焊温度和均匀的热分布带来了挑战。
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钎焊气氛要求: 钎焊气氛必须不含氧化剂、含氧量极低(低于 100 ppm)且湿度较低。这通常通过使用纯氮或其他惰性气体来实现,以确保金属表面在钎焊过程中保持无氧化物。
总之,钎焊中的氧化是一个关键问题,必须小心处理,以确保形成高质量、牢固的钎焊接头。要做到这一点,必须使用可控气氛、助焊剂和谨慎的温度管理,特别是对于铝等极易氧化的金属。
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