Metale szlachetne to głównie Au, Ag, PD, Pt i inne materiały, które charakteryzują się dobrą przewodnością elektryczną, przewodnością cieplną, odpornością na korozję i wysoką temperaturą topnienia. Są szeroko stosowane w urządzeniach elektrycznych do produkcji elementów obwodów otwartych i zamkniętych.
(1) Właściwości lutowania twardego jako materiałów stykowych, metale szlachetne charakteryzują się małą powierzchnią lutowania, co wymaga, aby lutowany metal miał dobrą udarność, wysoką wytrzymałość, pewną odporność na utlenianie oraz był odporny na działanie łuku elektrycznego, ale nie zmieniał właściwości materiałów stykowych ani właściwości elektrycznych komponentów. Ze względu na ograniczoną powierzchnię lutowania twardego, nie dopuszcza się przelania lutu, a parametry procesu lutowania powinny być ściśle kontrolowane.
Do lutowania twardego metali szlachetnych i ich styków można stosować większość metod nagrzewania. Lutowanie płomieniowe jest często stosowane w przypadku większych elementów stykowych; lutowanie indukcyjne nadaje się do produkcji masowej. Lutowanie oporowe można przeprowadzić za pomocą zwykłej zgrzewarki oporowej, ale należy wybrać mniejszy prąd i dłuższy czas lutowania. Jako elektrodę można użyć bloku węglowego. W przypadku konieczności lutowania dużej liczby elementów stykowych jednocześnie lub lutowania wielu styków na jednym elemencie, można zastosować lutowanie w piecu. Lutowanie metali szlachetnych standardowymi metodami w atmosferze powoduje niską jakość połączeń, podczas gdy lutowanie próżniowe pozwala uzyskać połączenia wysokiej jakości, bez wpływu na właściwości samych materiałów.
(2) Jako luty twarde wybiera się luty złote i jego stopy. Do lutowania stosuje się głównie luty na bazie srebra i miedzi, które nie tylko zapewniają przewodność złącza lutowanego, ale także są łatwe w zwilżaniu. Jeśli spełnione są wymagania dotyczące przewodności złącza, można zastosować lut twardy zawierający Ni, PD, Pt i inne pierwiastki, a także lut twardy z dodatkiem niklu, stopu diamentowego i o dobrej odporności na utlenianie. W przypadku lutu twardego Ag Cu Ti temperatura lutowania nie powinna przekraczać 1000°C.
Tlenek srebra powstający na powierzchni srebra jest niestabilny i łatwy do lutowania. Do lutowania srebra można użyć spoiwa cynowo-ołowiowego z wodnym roztworem chlorku cynku lub kalafonii jako topnika. Do lutowania twardego często stosuje się spoiwo srebrne, a jako topnik boraks, kwas borowy lub ich mieszaniny. Do lutowania próżniowego styków ze srebra i stopów srebra stosuje się głównie spoiwa na bazie srebra, takie jak b-ag61culn, b-ag59cu5n, b-ag72cu itp.
Do lutowania styków palladowych można stosować luty na bazie złota i niklu, które łatwo tworzą roztwory stałe, lub luty na bazie srebra, miedzi lub manganu. Luty na bazie srebra są powszechnie stosowane do lutowania styków platynowych i ze stopów platyny. Lut na bazie miedzi, złota lub palladu. Wybór spoiwa lutowniczego b-an70pt30 nie tylko nie zmieni koloru platyny, ale także skutecznie poprawi temperaturę przetopu złącza lutowanego oraz zwiększy jego wytrzymałość i twardość. Jeśli styk platynowy ma być lutowany bezpośrednio na stopie kovar, można wybrać lut b-ti49cu49be2. W przypadku styków platynowych o temperaturze pracy nieprzekraczającej 400°C w środowisku niekorozyjnym, preferowany jest beztlenowy, czysty lut miedziany o niskim koszcie i dobrych parametrach procesowych.
(3) Przed lutowaniem należy sprawdzić spoinę, a zwłaszcza zespół styków. Styki wycięte z cienkiej blachy lub taśmy nie mogą być odkształcone w wyniku wykrawania i cięcia. Powierzchnia lutowana styku utworzonego przez spęczanie, precyzyjne prasowanie i kucie musi być prosta, aby zapewnić dobry kontakt z płaską powierzchnią podłoża. Zakrzywiona powierzchnia spawanego elementu lub powierzchnia o dowolnym promieniu musi być spójna, aby zapewnić prawidłowy efekt kapilarny podczas lutowania.
Przed lutowaniem różnych styków należy usunąć warstwę tlenku na powierzchni złącza spawanego metodami chemicznymi lub mechanicznymi, a powierzchnię złącza spawanego dokładnie oczyścić benzyną lub alkoholem w celu usunięcia oleju, smaru, kurzu i brudu, które utrudniają zwilżanie i przepływ.
W przypadku małych elementów spawanych, klej należy użyć do wstępnego pozycjonowania, aby zapobiec jego przesuwaniu się podczas załadunku pieca i materiału dodatkowego, a także nie uszkodzić lutu. W przypadku dużych elementów spawanych lub specjalnego styku, montaż i pozycjonowanie należy wykonać za pomocą uchwytu z występem lub rowkiem, aby zapewnić stabilność elementu spawanego.
Ze względu na dobrą przewodność cieplną metali szlachetnych, szybkość nagrzewania powinna być dostosowana do rodzaju materiału. Podczas chłodzenia szybkość nagrzewania powinna być odpowiednio kontrolowana, aby zapewnić równomierne naprężenie w spoinie lutowniczej. Metoda nagrzewania powinna umożliwiać jednoczesne osiągnięcie temperatury lutowania przez spawane elementy. W przypadku małych styków z metali szlachetnych należy unikać nagrzewania bezpośredniego, a inne części można nagrzewać przewodząco. Należy przyłożyć pewien nacisk do styku, aby unieruchomić go po stopieniu i rozpłynięciu lutu. Aby zachować sztywność podpory styku lub podpory, należy unikać wyżarzania. Nagrzewanie można ograniczyć do powierzchni lutowanej, na przykład poprzez dostosowanie położenia podczas lutowania płomieniowego, indukcyjnego lub oporowego. Ponadto, aby zapobiec rozpuszczaniu metali szlachetnych przez lut, można podjąć środki takie jak kontrolowanie ilości lutu, unikanie nadmiernego nagrzewania, ograniczenie czasu lutowania w temperaturze lutowania oraz równomierne rozprowadzanie ciepła.
Czas publikacji: 13 czerwca 2022 r.