Вопросы, на которые следует обратить внимание при вакуумной пайке

Вакуумный нагрев сопровождается выделением поверхностно-адсорбированного газа, улетучиванием и выделением воды, разложением и выделением нефти и других органических веществ, разложением или восстановлением оксидных пленок и оксидов, осаждением и выделением газовых элементов в металлах, улетучивание металлических элементов, структурные изменения, физические и химические реакции между материалами и т. д. Разложение и выделение газов, влаги, органических веществ, грязи, оксидов и т. д. уменьшают степень вакуума, вызывая окисление заготовки и припоя, препятствуя плавному ходу пайки и в то же время вызывая загрязнение вакуумная печь и уменьшение вакуумной печи Срок службы следует избегать или сокращать, насколько это возможно.

Существует также проблема улетучивания элементов в сплаве при вакуумном нагреве. Улетучивание элементов в сплаве связано с давлением насыщенного пара элементов сплава. При повышении температуры давление насыщенного пара элементов увеличивается. давление насыщенных паров элементов больше, чем в вакуумной камере. Под давлением газа металлические элементы начинают сильно улетучиваться. Испарение металлических элементов приведет к истощению основного материала, ухудшит его характеристики и приведет к серьезному загрязнению вакуумной печи, которое следует максимально ограничивать.

При вакуумной пайке мы должны стараться избегать выбора основных металлов, содержащих элементы с высоким давлением пара при температуре пайки, и избегать выбора присадочного металла, содержащего элементы с высоким давлением пара при температуре пайки. Чтобы уменьшить испарение металлических элементов, можно ввести определенное количество инертного газа для увеличения парциального давления инертного газа в вакуумной камере, то есть используется процесс пайки с контролируемым парциальным давлением. Также может быть использована специальная вакуумная печь для пайки, например, специальная печь для пайки используется для периодической пайки теплообменников из нержавеющей стали с красной медью в качестве припоя.

Поскольку в вакууме очень мало молекул газа, в теплопередаче преобладает излучение. Процесс нагрева деталей в основном достигается за счет получения теплового излучения от нагревательных элементов, внутренней теплопроводности деталей и контактной теплопроводности оснастки. Законы теплопередачи в вакууме оказывают важное влияние на реальную температуру деталей при нагреве в вакууме. При однолучевой теплопередаче способность теплопередачи связана с гамма-коэффициентом и температурой детали. Мощность теплопередачи пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры. Видно, что способность теплопередачи сильно различается при разных температурах. температуры. Грубые поверхности и блестящие поверхности, тонкостенные и толстостенные детали, разные площади поверхности, разные свойства материалов и т. д. могут привести к различиям в скоростях нагрева и охлаждения, а также фактической температуре деталей. Измеренная температура печи на самом деле является температурой фактической конструкции горячего конца термопары с регулируемой температурой, и эта температура часто не соответствует температуре заготовки. Поскольку слой теплоизоляции вакуумной печи обладает небольшим запасом тепла, когда термопара контроля температуры вакуумной печи поднимается до заданной температуры, нагретая заготовка далека от достижения температуры. Это так называемое «явление гистерезиса». при вакуумном нагреве. Результаты испытаний показывают, что время, необходимое сердечнику подшипникового стального стержня φ50×l50 мм для достижения температуры при вакуумном нагреве, в 6 раз превышает время нагрева в соляной ванне и в 1,5 раза больше, чем в воздушной печи. Время прожига в вакуумной печи при температуре 850 ℃ можно принять равным 1,5 мин/мм, а время прожига при 850–1280 ℃ можно принять за 0,45–0,52 мин/мм. Однородность температуры печи фактически отражает однородность теплового излучения в печи, но не отражает постоянство температуры фактической заготовки. Поэтому при определении температуры пайки следует учитывать характеристики вакуумного нагрева. Лучше всего использовать термопару заготовки, находящуюся в тесном контакте с заготовкой (например, во время сварки), для измерения температуры заготовки или для определения контролируемой температуры пайки. удержание времени посредством экспериментов.
Во время вакуумной пайки также возникают такие проблемы, как растекание и ограничение припоя, адгезия и реакция между материалами и т. д., которые можно решить путем нанесения ингибиторов текучести, выбора подходящих материалов и инструментов и т. д. При вакуумном нагреве при более высоких температурах оксидная пленка на поверхности деталей или инструментальных материалов может уменьшаться, разрушаться или улетучиваться. Поэтому при тесном контакте металлов иногда возникают нежелательные реакции диффузионной адгезии, влияющие в тяжелых случаях на процесс пайки. , Происходит реакция, при которой материал плавится, что приводит к повреждению деталей или оборудования. Например, при пайке деталей из титанового сплава, если для плотного контакта с ними используется инструмент из сплава на основе никеля, реакция плавления произойдет, когда температура превысит 942°C.

Вакуумная паяльная печь