Hàn các tiếp điểm kim loại quý

Kim loại quý chủ yếu bao gồm Au, Ag, PD, Pt và các vật liệu khác, có tính dẫn điện tốt, dẫn nhiệt tốt, 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 điểm hàn như vật liệu tiếp xúc, kim loại quý có đặc điểm chung là diện tích hàn nhỏ, điều này đòi hỏi kim loại đường hàn phải có khả năng chống va đập tốt, độ bền cao, khả năng chống oxy hóa nhất định và 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 các linh kiện. Vì diện tích hàn tiếp xúc bị hạn chế nên không được phép có sự tràn chất hàn, và các thông số của quá trình hàn phải được kiểm soát chặt chẽ.

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

(2) Vàng hàn và hợp kim của nó được chọn làm kim loại hàn. Kim loại hàn 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 thấm ướt. Nếu đáp ứng được yêu cầu về độ dẫn điện của mối hàn, có thể sử dụng kim loại hàn chứa Ni, PD, Pt và các nguyên tố khác, cũng như kim loại hàn có chứa niken hàn, hợp kim kim cương và khả năng chống oxy hóa tốt. Nếu chọn kim loại hàn Ag Cu Ti, nhiệt độ hàn không được cao hơn 1000 ℃.

Lớp oxit bạc hình thành trên bề mặt bạc không ổn định và dễ bị hàn dính. Việc hàn bạc có thể sử dụng que hàn thiếc chì với dung dịch kẽm clorua hoặc nhựa thông làm chất trợ dung. Khi hàn cứng, người ta thường sử dụng que hàn bạc, và dùng borax, axit boric hoặc hỗn hợp của chúng làm chất trợ dung. Khi hàn chân không các tiếp điểm bạc và hợp kim bạc, người ta chủ yếu sử dụng các que hàn gốc bạc, chẳng hạn như b-ag61culn, b-ag59cu5n, b-ag72cu, v.v.

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

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

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

Đối với các mối hàn nhỏ, cần sử dụng chất kết dính để định vị trước nhằm đảm bảo mối hàn không bị xê dịch trong quá trình nạp liệu vào lò và nạp que hàn, và chất kết dính được sử dụng không được gây hại cho mối hàn. Đối với các mối hàn lớn hoặc các tiếp điểm đặc biệt, việc lắp ráp và định vị phải được thực hiện thông qua đồ gá có gờ hoặc rãnh để giữ cho mối hàn ở trạng thái ổn định.

Do tính dẫn nhiệt tốt của các vật liệu kim loại quý, tốc độ gia nhiệt cần được xác định theo loại vật liệu. Trong quá trình làm nguội, tốc độ cần được kiểm soát hợp lý để đảm bảo ứng suất mối hàn đồng đều; phương pháp gia nhiệt phải cho phép các bộ phận được hàn đạt đến nhiệt độ hàn cùng một 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. Cần tác dụng một lực nhất định lên tiếp điểm để giữ cố định tiếp điểm khi chất hàn nóng chảy và lan ra. Để duy trì độ cứng của giá đỡ hoặc khung đỡ tiếp điểm, cần tránh quá trình ủ. Có thể giới hạn gia nhiệt ở 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 chất hàn hòa tan kim loại quý, có thể thực hiện các biện pháp như kiểm soát lượng chất hàn, tránh gia nhiệt quá mức, giới hạn thời gian hàn ở nhiệt độ hàn và phân bố nhiệt đều.