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浅谈无氧铜钎焊过程中钎料漫流(流失)的控制

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随着工业的发展,目前铜钎焊已经广泛得到应用。我司在实际生产中,不少冲压产品(基本上都是外资品牌的汽车配件),用铜焊膏焊接,大都能够获得百分之百合格的铜焊产品,但是还有许多产品因为产品结构所限,只能利用无氧铜皮、铜丝进行钎焊。这样焊接的产品,因为钎料漫流到了不需要钎焊的表面,故需要后期人工处理,去掉钎料才能合格,因而产品的合格率往往无法得到保证。
控制钎料流淌,使钎料流向我们需要焊接的缝隙等处,避免流到不需焊接的工件表面,是钎焊工作者重要任务。查找钎焊书籍,控制钎料流淌,主要是:减少钎料,降低温度,提高网速,控制露点,改善零件间配合间隙等等。实际在生产中确实能得到一定的改善,但是还是无法得到满意的结果。为此,我们不得不另辟蹊径:
1、铜酸洗 (常温浸泡)十多年前,我们开始用此法生产,确实能够完全去除不必要的铜点、铜滴、铜膜。根据钎料流淌的严重程度,增减浸泡时间。此法虽然简单、经济、高效、快速,但并不环保,所以目前已经完全放弃;
2、机械打磨,在大部分情况下,机械打磨能够去掉不需要的钎料,得到满意的产品,所以运行了比较长的一段时间,并且还在使用中。但是机械打磨的也有不少弊端:人工成本高企,断续表面不好操作,打磨后工件边缘出现塌边,造成报废。
3、铝棒划线,铝棒划线后钎焊,这是美国七十年代使用的方法,运用此法,确钎料的流淌得到了很好的控制,产品合格率满意,但是运用此法,会使表面形成一定的氧化铝,而我们的产品图中明确写明表面不能含有氧化铝和塑料,因此也只能放弃。
4、更换材料,原来焊接的子零件中有一个是易切削钢。我们知道易切削钢含有铅,估计是造成钎料漫流严重的原因,将此零件的材质由易切削钢改为低碳钢,做了试验,焊接出来,确实把钎料流淌控制好了,但是到了客户那里,对于更改材料不予认可,因此只能另想它法。
5、更改表面清洗质量,通过振动研磨,滚动研磨,并在研磨时使用不同的研磨剂,能够使成品率得到一定的提高。经过数千件的对比试验,在其他状况完全相同的情况下,我们目前大约能提高百分之十几到二十几,因此这也不是理想的办法,或者说还需要更改工艺,进一步提高成品率。
6、更改表面粗糙度,子零件的表面粗糙度对于无氧铜钎焊时钎料的流淌是有比较明显的影响的。通过工件旋转,砂纸打磨,然后进行钎焊,可以明显减少甚至杜绝铜点。打磨后的工件形成无数个同心环,钎料流淌就像水向前流淌遭到无数个水坝阻拦,自然钎料漫流大大受阻,从而使产品质量大幅提升。但是也存在一个问题:每个工件需要打磨,增加不少人工,也就增加了不少成本,同时电镀后打磨痕迹留在上面,外观也受到一定影响。
7、石墨钎焊,也就是用石墨做治具,工件放在石墨制品上,进行钎焊。通过调整石墨制品的配方,工艺参数,钎焊出来的产品,凡是与石墨接触部位,能够基本做到没有没有铜膜,铜点,这说明钎料漫流基本都能控制住了,但随之也出现了一个问题:少量石墨吸附在工件表面,使工件表面局部发黑,不同的石墨制品,有的发黑很严重,有的发黑很轻。因为受过1000℃以上高温,所以附着力很强,我们用了不同的石墨清洗剂,用常温浸泡,超声波清洗等工艺都无法全部清洗掉工件表面的石墨。
8、激光去除法,钎焊后工件表面的钎料可以用激光进行去除,去除后的工件,对电镀目测没有影响,能够满足客户要求,但这种方法也有一种局限,在钎料漫流很严重时,是无法全部去除工件上的钎料的。
9、某耐高温材料的使用 我们在反复试验中找到了一种耐高温材料,通过多次试验,达到了满意的结果。我们用这种材料做成治具,放在不锈钢网带上,再将工件置于治具上面上,在还原性气氛的炉子中,出来的产品,钎料流淌出来后,不再堆积,只是在工件表面形成铜膜,而这些铜膜并且没有遮住低碳钢的本色,这样的铜膜厚度已经低于客户要求的0.1mm,也就是合格了,经过大批量的生产,能用达到百分之八九十,甚至接近百分之百。不过要想达到高的合格率,平时还是要控制钎料流淌,当钎料漫流不太严重时,才能达到。
10、当然期间我们也用过不少试剂及钛板,钛合金等等材料,因为效果不太满意,也就不一一细说了。
以上仅仅是我司钎焊漫流的一些探索,算是抛砖引玉吧。
微信:jshmqwx


IP属地:江苏1楼2020-06-01 08:46回复
    你好,有一些钎焊的问题想向你或者你们公司请教。联系我


    2楼2021-07-29 11:08
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