電烙鐵的分類、技術特點及選用建議
選擇焊料時,應遵循以下原則:
1)被銲件的熔化溫度必須高於焊料的熔化溫度,
2)必須保證基材良好的潤濕性,
3)母材和焊料的熱膨脹係數值也應接近,
4)焊錫毒性最低,
5)焊料不應破壞基材的機械性能並與其形成電偶對,從而導致運行期間發生強烈腐蝕,
6)焊錫的性能必須滿足施工整體的技術和操作要求(強度、導電性、耐蝕性、耐寒性等),
7) 結晶間隔有限的焊料,要求焊接表面處理質量,保證毛細間隙準確,大間隙最好使用複合焊料,
8)自澆水焊料,不含鋅等蒸汽壓高的金屬,最適合真空焊接和保護氣體環境下的焊接,
9) 對於非金屬部件的焊接,使用添加了化學親和力最高的元素的焊料(對於陶瓷和玻璃 - 含鋯、鉿、銦、鈦)。
焊料根據幾個標準分類:
1、按熔點:
a) 低溫(Tm 可達 450 度,基於鎵、銦、錫、鉍、鋅、鉛和鎘):特別是輕熔(Tm 可達 145 度)、低熔(Tm = 145 .. 450 度) );
b) 高溫(Tm大於450度,以銅、鋁、鎳、銀、鐵、鈷、鈦為主):中熔(Tm=450…1100度)、高熔(Tm=1100… 1850度。),耐火(Tm超過1850度。)。
2. 按熔化類型:完全熔化和部分熔化(複合材料,由固體填料和低熔點部分組成)。
3. 根據獲得焊料的方法——準備並在焊接過程中形成(接觸反應焊接)。在接觸式反應焊接中,焊料是通過熔化基體金屬、墊片(箔)、塗層或從助焊劑中置換金屬而產生的。
4.按焊錫組成中的主要化學元素(含量50%以上):銦、鎵、錫、鎂、鋅、鋁、銅、銀、金、鎳、鈷、鐵、錳、鈀、鈦、鈮、鋯、釩,兩種元素的混合焊料。
5、流化法:含鋰、硼、鉀、矽、鈉助熔自流化。助焊劑用於去除氧化物並保護邊緣免受氧化。
6.按焊料生產技術:壓制、拉拔、沖壓、軋製、鑄造、燒結、非晶、磨碎。
7. 按焊料類型分類:帶狀、線狀、管狀、帶狀、片狀、複合材料、粉末、膏狀、片狀、嵌入式。
低溫焊料中,最常見的是錫用鉛焊料(Tm=183度,含錫量60%),含錫量可在30...60%之間變化,Tm=145...400度。該元素含量越高,熔化溫度越低,合金的流動性越高。
由於錫鉛合金在焊接時容易崩解,與金屬的相互作用不佳,因此在這些焊料的成分中引入了鋅、鋁、銀、鎘、銻、銅等合金添加劑。
鎘化合物改善了焊料的性能,但它們增加了毒性。含鋅量高的焊料用於焊接有色金屬 - 銅、鋁、黃銅和鋅合金。錫焊料的耐熱溫度最高可達 100 度左右,鉛最高可達 200 度。鉛在熱帶氣候下也會迅速腐蝕。
最低溫度的焊料是含鎵 (Tm = 29°) 的配方。錫鎵焊料的 Tm = 20 度。
鉍焊料的 Tm = 46 … 167 度。這種焊料在凝固期間體積增加。
銦的熔點為155度。銦焊料 用於焊接不同溫度膨脹係數的材料(例如,耐腐蝕鋼與石英玻璃),因為它具有高塑性。銦具有抗氧化、耐鹼腐蝕、良好的導電導熱性和潤濕性。
在高溫焊料中,最易熔的是銅基化合物……銅焊料用於焊接鋼和鑄鐵、鎳及其合金,以及真空焊接。銅磷焊料(磷含量高達 7%)用於焊接銅以替代銀焊料。
它們具有更高塑性的銅焊料,添加了銀和錳……為了提高機械性能,引入了鎳、鋅、鈷、鐵、鹼金屬、硼和矽等添加劑。
銅鋅焊料較難熔(Tm大於900度。含鋅量可達39%),用於焊接碳鋼及各種材料。以蒸發形式流失的鋅會改變焊料的特性,對健康有害,還會產生鎘煙霧。為了減少這種影響,將矽引入焊料中。
適用於焊接耐腐蝕鋼零件的銅鎳焊料。鎳成分提高了 Tm。為了減少它,將矽、硼和錳引入焊料中。
銀焊料以“銅-銀”系統的形式製成(Tm = 600 ... 860 度)。銀焊料含有可降低 Tm(錫、鎘、鋅)和增加接合強度(錳和鎳)的添加劑。銀焊料是通用的,用於焊接金屬和非金屬。
焊接耐熱鋼時,使用“鎳錳”系統的鎳焊料......除了錳,這種焊料還含有其他增加耐熱性的添加劑:鋯、鈮、鉿、鎢、鈷、釩、矽和硼。
鋁焊是在鋁焊料中加入銅、鋅、銀和矽降低 Tm。最後一個元素與鋁形成最耐腐蝕的系統。
難熔金屬(鉬、鈮、鉭、釩)的焊接是使用基於鋯、鈦和釩的純高溫焊料或複合高溫焊料進行的。由“鈦-釩-鈮”、“鈦-鋯-鈮”等系複合焊料生產的鎢焊料。
焊料的性能及其化學成分如表1-6所示。