Hàn các điểm tiếp xúc kim loại quý

Kim loại quý chủ yếu bao gồm Au, Ag, PD, Pt và các vật liệu khác, có độ dẫn điện tốt, khả năng dẫn nhiệt, chống ăn mòn và nhiệt độ nóng chảy cao. Chúng được sử dụng rộng rãi trong thiết bị điện để chế tạo các linh kiện mạch hở và mạch kín.

(1) Đặc tính hàn bằng kim loại quý, là vật liệu tiếp xúc, có đặc điểm chung là diện tích hàn nhỏ, đòi hỏi kim loại mối hàn phải có khả năng chịu va đập tốt, độ bền cao, khả năng chống oxy hóa nhất định, có thể chịu được sự tấn công của hồ quang, nhưng không làm thay đổi đặc tính của vật liệu tiếp xúc và tính chất điện của linh kiện. Do diện tích hàn tiếp xúc bị hạn chế, không cho phép hàn tràn, và các thông số quy trình hàn phải được kiểm soát chặt chẽ.

Hầu hết các phương pháp gia nhiệt đều có thể được sử dụng để hàn kim loại quý và các điểm tiếp xúc kim loại quý của chúng. Hàn ngọn lửa thường được sử dụng cho các thành phần tiếp xúc lớn hơn; hàn cảm ứng phù hợp cho sản xuất hàng loạt. Hàn điện trở có thể được thực hiện bằng máy hàn điện trở thông thường, nhưng nên chọn dòng điện nhỏ hơn và thời gian hàn dài hơn. Khối cacbon có thể được sử dụng làm điện cực. Khi cần hàn nhiều thành phần tiếp xúc cùng lúc hoặc hàn nhiều điểm tiếp xúc trên một thành phần, có thể sử dụng hàn lò. Khi hàn kim loại quý bằng các phương pháp thông thường trong khí quyển, chất lượng mối nối kém, trong khi hàn chân không có thể thu được mối nối chất lượng cao và tính chất của bản thân vật liệu sẽ không bị ảnh hưởng.

(2) Chọn vàng và hợp kim của nó làm kim loại độn hàn. Kim loại độn gốc bạc và gốc đồng chủ yếu được sử dụng cho tiếp xúc, không chỉ đảm bảo độ dẫn điện của mối hàn mà còn dễ dàng làm ướt. Nếu đáp ứng được yêu cầu về độ dẫn điện của mối hàn, có thể sử dụng kim loại độn hàn chứa Ni, PD, Pt và các nguyên tố khác, cũng có thể sử dụng kim loại độn hàn có hợp kim niken, kim cương và khả năng chống oxy hóa tốt. Nếu chọn kim loại độn hàn Ag Cu Ti, nhiệt độ hàn không được cao hơn 1000℃.

Oxit bạc hình thành trên bề mặt bạc không ổn định và dễ hàn. Hàn bạc có thể sử dụng kim loại hàn chì thiếc với dung dịch kẽm clorua hoặc nhựa thông làm chất trợ dung. Khi hàn, kim loại hàn bạc thường được sử dụng, còn borax, axit boric hoặc hỗn hợp của chúng được sử dụng làm chất trợ dung. Khi hàn chân không các tiếp điểm bạc và hợp kim bạc, chủ yếu sử dụng kim loại hàn gốc bạc, chẳng hạn như b-ag61culn, b-ag59cu5n, b-ag72cu, v.v.

Đối với các tiếp điểm palladium, có thể sử dụng chất hàn gốc vàng và gốc niken dễ tạo thành dung dịch rắn hoặc chất hàn gốc bạc, gốc đồng hoặc gốc mangan. Gốc bạc được sử dụng rộng rãi để hàn các tiếp điểm platinum và hợp kim platinum. Chất hàn gốc đồng, gốc vàng hoặc gốc palladium. Việc lựa chọn kim loại hàn b-an70pt30 không chỉ không làm thay đổi màu của platinum mà còn cải thiện hiệu quả nhiệt độ nóng chảy lại của mối hàn và tăng cường độ cũng như độ cứng của mối hàn. Nếu tiếp điểm platinum được hàn trực tiếp trên hợp kim kovar, có thể chọn chất hàn b-ti49cu49be2. Đối với các tiếp điểm platinum có nhiệt độ làm việc không quá 400℃ trong môi trường không ăn mòn, nên ưu tiên chất hàn đồng nguyên chất không chứa oxy có chi phí thấp và hiệu suất xử lý tốt.

(3) Trước khi hàn, phải kiểm tra mối hàn, đặc biệt là cụm tiếp xúc. Các tiếp điểm được đục ra từ tấm mỏng hoặc cắt ra từ dải hàn không được biến dạng do đục và cắt. Bề mặt tiếp xúc được tạo thành bằng cách ép, ép tinh và rèn phải thẳng để đảm bảo tiếp xúc tốt với bề mặt phẳng của giá đỡ. Bề mặt cong của chi tiết cần hàn hoặc bề mặt có bán kính bất kỳ phải đồng đều để đảm bảo hiệu ứng mao dẫn thích hợp trong quá trình hàn.

Trước khi hàn các điểm tiếp xúc khác nhau, phải loại bỏ lớp oxit trên bề mặt mối hàn bằng phương pháp hóa học hoặc cơ học, đồng thời làm sạch cẩn thận bề mặt mối hàn bằng xăng hoặc cồn để loại bỏ dầu, mỡ, bụi bẩn cản trở quá trình làm ướt và chảy.

Đối với mối hàn nhỏ, cần sử dụng keo dán để định vị trước, đảm bảo mối hàn không bị xê dịch trong quá trình nạp liệu lò nung và nạp liệu kim loại bổ sung, và keo dán không được gây hại cho mối hàn. Đối với mối hàn lớn hoặc tiếp xúc đặc biệt, việc lắp ráp và định vị phải được thực hiện thông qua đồ gá có gờ hoặc rãnh để mối hàn ở trạng thái ổn định.

Do vật liệu kim loại quý có tính dẫn nhiệt tốt, nên tốc độ gia nhiệt phải được xác định tùy theo loại vật liệu. Trong quá trình làm nguội, tốc độ gia nhiệt phải được kiểm soát hợp lý để ứng suất mối hàn đồng đều; Phương pháp gia nhiệt phải cho phép các chi tiết hàn đạt đến nhiệt độ hàn đồng đều cùng lúc. Đối với các tiếp điểm kim loại quý nhỏ, nên tránh gia nhiệt trực tiếp và có thể sử dụng các bộ phận khác để gia nhiệt dẫn nhiệt. Cần tác dụng một áp suất nhất định lên tiếp điểm để cố định tiếp điểm khi hàn nóng chảy và chảy. Để duy trì độ cứng của giá đỡ hoặc giá đỡ tiếp xúc, cần tránh ủ. Việc gia nhiệt có thể được giới hạn trong diện tích bề mặt hàn, chẳng hạn như điều chỉnh vị trí trong quá trình hàn bằng ngọn lửa, hàn cảm ứng hoặc hàn điện trở. Ngoài ra, để ngăn hàn hòa tan kim loại quý, có thể áp dụng các biện pháp như kiểm soát lượng hàn, tránh gia nhiệt quá mức, giới hạn thời gian hàn ở nhiệt độ hàn và phân bổ nhiệt đều.