Изчерпателно ръководство за спояване със сребро: принципи, процес, приложения и избор

Какво е сребърно запояване?
Запояването със сребро е процес на свързване, който използва -добавъчен метал от цветни метали-обикновено сплав, съдържаща сребро, мед, цинк и/или кадмий-за свързване на две или повече плътно прилепнали части. Сплавта се нагрява до нейната температура на топене (обикновено над 800 градуса F / 427 градуса), позволявайки й да потече в съединението чрез капилярно действие. При температурата на ликвидус разтопеният добавъчен метал взаимодейства с тънък слой от основния метал; при охлаждане, смесването на зърнестите структури създава изключително здрава, запечатана връзка. Полученото съединение има "сандвич" структура, в която слоеве от различни материали са металургично свързани заедно.

Сребърната спойка се доставя в различни твърди форми, включително пръстени, тел, ленти, шайби, прах и паста. Отоплението може да се постигне с помощта на набор от източници на топлина, като факли, индукционни, съпротивителни, инфрачервени, фурни или пещи. Флюсът е основен спомагателен материал при запояване на сребро, използван за отстраняване на съществуващи оксиди от повърхностите на основния метал и предотвратяване на тяхното преформатиране.

Сребърно спояване и температурни характеристики
Спояването със сребро се класифицира като процес на спояване при ниска-температура. Използваните пълнежни пръти имат точки на топене, вариращи от 1145 градуса F до 1650 градуса F (618 градуса до 899 градуса)-температури, значително по-ниски от тези, изисквани за пълнители за спояване на медни-сплави. Тъй като работната температура е по-ниска, основният метал обикновено не достига критичните температури на трансформация, които биха могли да предизвикат крехкост; това дава на сребърното спояване ясно предимство при прецизното производство.

Процес на сребърно спояване
Сребърното спояване следва същите основни стъпки като другите методи за спояване: осигуряване на правилно капилярно действие, почистване на повърхности от неблагородни метали, прилагане на флюс, равномерно нагряване и почистване след -спояване.

Особено внимание трябва да се обърне на равномерността по време на нагряване. По-дебелите метални секции изискват повече топлина; ако има значителна разлика в топлопроводимостта между двата метала, трябва да се приложи повече топлина към страната с по-висока проводимост. Тъй като добавъчният метал тече към по-горещи зони, неравномерното нагряване може да доведе до неравномерно разпределение на спойката, което компрометира качеството на съединението.

Спояването на сребро към мед е едно от най-често срещаните приложения. Медта има много по-висока топлопроводимост от стоманата или неръждаемата стомана; следователно трябва да се приложи допълнителна топлина към медната страна по време на процеса. В противен случай сребърният добавъчен метал ще тече изцяло към медния компонент, оставяйки стоманената страна несвързана.

Мерки за безопасност
Нагряването и топенето на сребърни спояващи сплави произвежда изпарения от кадмиев оксид, които са силно токсични. Операторите трябва да носят лични предпазни средства (ЛПС) и да осигурят подходяща вентилация. Трябва да се внимава особено при шлайфане на повърхности, съдържащи кадмий, за да се предотврати разпространението на прах.

Повърхностите на фугите не трябва да съдържат оксиди, котлен камък, мазнини, мръсотия и други чужди тела. Повърхностите (различни от тези с кадмиево- покритие) могат да се почистват механично с помощта на телена четка или абразивна кърпа или химически чрез методи като ецване с киселина. Чистотата директно определя качеството на спояване; всеки остатък може да попречи на капилярното действие, което води до слаби връзки или непълни фуги.

Основни предимства на сребърното спояване
Сребърните-запоени съединения са здрави, херметични и непропускливи, като същевременно отговарят на строги спецификации за механични свойства, електрическа проводимост, устойчивост на налягане, устойчивост на корозия и работна температура. Сребърно-споените електрически контакти се използват широко в електрическата индустрия поради тяхната отлична проводимост и стабилно контактно съпротивление във високо-честотни среди.

Спояването със сребърен контакт може да се извърши с помощта на автоматизирани машини, което позволява-рентабилно свързване на метал с висока производителност. Това го прави предпочитан избор за големи-операции по свързване на метали. Несъдържащите кадмий-сребърни припои се предлагат под формата на паста, което допълнително опростява процеса на подаване на материал на автоматизирани производствени линии.

Типични приложения

В сектора за производство на инструменти сребърното спояване обикновено се използва за свързване на карбидни вложки към стеблата на инструмента. Тъй като температурите на спояване на среброто са по-ниски от тези, изисквани за добавъчни метали от мед-сплав, вложките не губят твърдостта си поради прегряване-предимство, което електродъговото заваряване не може да предложи.

Прикрепването на сребърни контакти към медни шини е често срещана практика в енергийното оборудване. Заваряването на медни шини към сребърни контакти може да доведе до отгряване и омекване на медта поради висока температура; за разлика от това, спояването със сребро създава сигурна връзка при по-ниски температури, като запазва механичната здравина на медта.

Сребърните контактни възли се използват широко в компоненти като релета и прекъсвачи. Устойчивостта на износване и проводимостта на среброто го правят идеален материал за електрически превключватели, а спояването със сребро осигурява най-надеждния метод за закрепване на тези контакти към основните им компоненти.