体扩散(晶内扩散)
熔化焊料扩散到晶粒中去的过程叫做体扩散或晶内扩散。焊料向母材内部的晶粒间扩散。由于晶界之间的能量起伏,因此这个扩散阶段,可形成不同成分的合金。沿不同的结晶方向,扩散程度不同。由于扩散,母材内部生成各种组成的合金。在某些情况下,晶格变化会引起晶粒自身分开。对于体扩散,如焊料的扩散超过母材允许固溶度,就会产生象铜和锡共存的那种晶格变化,使晶粒分开,形成新晶粒。这种扩散是在铜及黄铜等金属被加热到较高温度时发生的。
晶格内扩散
将焊料沿着晶体内特定的晶面,以特定的方向扩散的过程叫做晶格内面扩散或网孔状扩散。这是由于固体金属的不规则,熔化的金属原子向某一个面析出及晶格缺陷而引起的。这种扩散也可沿结晶轴方向发生,焊料金属可分割晶粒,引起和晶界扩散相类拟的现象。
在电子产品用的锡铅焊料中,几乎不发生这种扩散,这里仅做为参考。
扩散焊是压焊的一种,它是指在相互接触的表面,在高温压力的作用下,被连接表面相互靠近,局部发生塑性变形,经一定时间后结合层原子间相互扩散而形成整体的可靠连接过程。扩散焊包括没有中间层的扩散焊和有中间层的扩散焊,有中间层的扩散焊是普遍采用的方法。使用中间层合金可以降低焊接温度和压力,降低焊接接头中的总应力水平,从而改善接头的强度性能。
另外,为降低接头应力,除采用多层中间层外,还可使用低模数的补偿中间层,这种中间层是由纤维金属所组成,实际上是一块烧结的纤维金属垫片,孔隙度可达90%,可有效降低金属与陶瓷焊接时产生的应力。扩散焊的主要优点是连接强度高,尺寸容易控制,适合于连接异种材料。对金属陶ci刀刃与40Cr刀体的高温真空扩散焊接实验表明,金属陶瓷与40Cr焊接后,两种材料焊合相当好,再对40Cr进行调质处理,界面具有相当高的强度,焊接界面的抗拉强度达650MPa,剪切强度达到550MPa。
高分子扩散焊机的特点:
1、设备红外无接触测温,测温精准,300~1200摄氏度的测温范围;
2、焊接工艺参数化设定,特别对批量生产的产品有稳定质量的效果;
3、安全系数高,设备过载、元件过热具有保护性报警;
4、压力机构经三维有限元分析,经久耐用;
5、设备可配置触摸屏+PLc实现更稳定可靠的控制系统;
6、设备可焊接铜、铝2种软连接及镍片、银片、不锈钢;
7、可根据客户产品要求设计研发半自动焊机,提高工作效率;
8、加热速度快,工件受热均匀,传热时间短,确保焊接质量有保障;
9、设备技术的提升以及工艺的改进,使得焊接工件表面氧化变色现象大大减少。