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常规钎焊接头焊后发黑长铜绿等原因分析

2020-04-07  来自: 兰州北方制冷工程设备有限责任公司 浏览次数:79

常规钎焊接头焊后发黑长铜绿等原因分析 

经分析和验证得出,采用火焰钎焊或常规感应钎焊时,产生上述管接头组件焊后氧化发黑/铜绿等问题的主要原因如下:

1.管接头、铜管和钎料等均置于大气条件下加热,通常钎焊温度高至700°以上,母材及焊料在加热过程中与空气中氧气充分接触,产生氧化铜等氧化物,导致接头表面出现黑色物质。【甘肃综合支吊架

 

2.母材及焊料在加热过程中极易氧化,会在母材及钎料表面形成致密氧化膜,该氧化膜会严重影响熔化钎料的流动和铺展性。

为保证钎料流动性,火焰钎焊或常规感应钎焊时,操作人员会在待焊工件及焊料表面添加大剂量钎剂,以充分去除母材表面氧化膜。铜及铜合金在钎焊过程中,各种钎剂的去除工件及焊料表面氧化膜的作用机理如下:

1)硼酸类钎剂的去膜机理

硼酸(H3BO3)加热时分解成硼肝(B2O3)。生成的硼肝(B2O3)熔点熔点为580℃,与铜的氧化物形成易熔的硼酸盐。

 

2)硼砂类钎剂的去膜机理

硼砂(Na2B4O7?10H2O)741时熔化,在液态下分解为硼肝(B2O3)和偏硼酸钠【兰州多联机中央空调

硼肝与金属氧化物形成易熔得硼酸盐,而偏硼酸盐又与硼酸盐形成熔化温度更低的复合化合物。

生成的复合化合物易浮到钎缝表面,硼砂的去膜能力较硼酸强,但硼砂熔点较高,且在800℃以下粘度大,流动性不好。

 

3)气体助焊剂和免酸洗助焊剂的去膜机理

硼酸三甲酯(C3H9BO3)与氧气混合燃烧生成硼肝,硼肝与氧化铜反应生成硼酸盐、

 

4)四氟硼酸钾的去膜

氟化钾的加入,可降低硼酸和硼肝的熔化温度和钎剂的粘度。当KF的含量为40%,其硼肝的熔点可降低至600℃。为进一步降低硼肝的熔化温度,并提高活性,可加入KBF4,其熔点为540℃,熔化后分解为BF3,其去氧化能力极强。

 

众所周知:母材和焊料表面的氧化膜,会严重阻碍熔化钎料在钎焊间隙内的流动、填充、铺展和扩散等,从前述钎剂去氧化膜的作用机理得出,没有钎剂,就无法去除母材及焊料表面的氧化膜,也就无法形成良好的钎焊接头。【兰州机房精密空调

采用常规的火焰钎焊和感应钎焊,母材和钎料在整个加热过程中,始终与空气中的氧气接触,极易氧化,且随着加热时间的延长和加热温度的升高,表面氧化膜厚度及重量会加速升高,出现严重氧化膜层。

易于理解:表面氧化膜越厚,需要钎剂的量越大。钎剂用量的增加,带来焊后难于去除,钎剂残留严重,腐蚀焊缝和产生铜绿等问题。

 

因此:母材和钎料表层在加热过程中的氧化,是空调/制冷行业钎焊接头焊后出现发黑、铜绿和严重钎剂残留等质量问题的重要原因。另外,母材和钎料表面的严重氧化,也是常规火焰钎焊和常规感应钎焊批量生产时出现的焊缝局部虚焊、钎料成型不良等焊接缺陷重要原因。

 

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