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无害化钎焊技术

2015-11-13 8:45:31

      钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点,低于母材熔化温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。 钎焊过程中会产生大量的弧光、烟尘、烟气(金属蒸气、HF、NOx、O3等)对人体健康造成巨大损害。
近年来出现了一些新的无害化高效钎焊技术,使钎焊能绿色安全进行。主要有:
1、超声波钎焊技术
      超声波钎焊技术是利用高频振动波传递到待焊表面,在加压的情况下,使两个表面互相摩擦而形成分子层之间的熔合。
      超声波通过液体时,由于交变声压的作用,会产生稀疏和压密区域。当为负压强时,液体中出现数量多、体积极小的空腔。空腔产生后,随即在短暂的时间内,在声压的作用下闭合。空腔在闭合时,会产生高达几百或几千个大气压的局部瞬时高压,从而产生冲击波。该冲击压力作用到固体时,能破坏固体的表面,将待焊工件表面的氧化铝膜清除掉,钎料与工件结合。
超声波钎焊工艺具有快捷、节能、干净、成本低、效率高、无需装备散烟散热的通风装置, 容易实现自动化生产等优点。
2、冷金属过渡焊接技术(CMT)
     CMT焊采用短路过渡模式。将焊丝的运动与焊接过程相结合,焊丝的运动与焊接过程形成闭环。采用数字化控制,对熔滴过渡过程进行监控。在熔滴形成、长大时,电源输入必要的电流;而在熔滴脱落,过渡至熔池的过程中,电流输入减小,几乎为零;之后焊丝短路,输入电流,熔滴再度形成。如此反复,形成连续焊接过程。整个熔滴过渡过程是一个“热-冷-热” 的交替过程。
CMT钎焊相对于传统的短路过渡,焊接热输入可减小50%以上。同时不存在短路桥的爆炸,无焊接飞溅。通过焊丝的回抽运动帮助焊丝脱落。采用该钎焊方法,减少了焊后返工操作,更适用于需要高质量钎缝外观的领域。
3、炉中钎焊
     炉中钎焊可分为空气炉中钎焊、保护气氛炉中钎焊和真空炉中钎焊,所用的加热炉有金属电阻丝(块、板) 加热炉、石墨加热炉、火焰加热炉等,其中电阻炉炉中钎焊应用最为广泛。
炉中钎焊一炉可以放置多个工件,配合预置的粉状或膏状钎料,可实现连续或半连续操作,适合较小工件的大批量生产,具有较高的生产效率;也适用于较大零件、钎缝密集和较长钎缝以及大面积钎缝的钎焊,钎焊后工件变形小,钎焊质量好。
     超声波钎焊、CMT焊接、炉中钎焊等新型焊接技术在提高钎焊质量、生产效率、节能绿色等方面优势明显,这些无害化技术使得钎焊应用范围越来越广。(成王摘编自《焊接技术》2015.9)




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