防止气孔和夹杂的方法:
①焊前清理焊丝工件表面氧化物、油污以及铜垫板的清洁等;
②垫板开弧形成形槽,槽内均匀分布通保护气体的小孔,以焊缝背面成型;
③焊接采用直流、高频引弧、电流递增和衰减可控,以保持稳定的电弧电压;
④注意钨极直径与焊接电流相适应,防止焊接时钨极与熔池接触,造成钨夹杂。
瞬间液相扩散焊(TLP,Transient Liquid Phase bonding)是将中间层合金置于焊接面之间,施加小的或不施加力,在真空下加热到中间层熔化形成液态薄膜,通过等温扩散凝固形成接头,此方法尤其适用于焊接性较差的铸造高温合金。中间层合金是关键,一般以Ni-Cr-Mo或Ni-Cr-Co-W(Mo)为基,加入适量B或Si元素,熔点约为母材熔点的80~90%,中间层合金厚度在0.02~0.05mm之间。接头组织与母材一致,故力学性能较为理想,高温持久强度较高。
高能束焊分为电子束焊和激光焊,电子束焊是以集中的高速电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法;激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接。这种焊接方法通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。
其它焊接方法属于不同程度的化的焊接方法,其适用范围较窄。主要包括以电阻热为能源的电渣焊、高频焊;以化学能为焊接能源的气焊、气压焊、爆炸焊;以机械能为焊接能源的摩擦焊、冷压焊、超声波焊、扩散焊。
超声波焊也是一种以机械能为能源的固相焊接方法。进行超声波焊时,焊接工件在较低的静压力下,由声极发出的高频振动能使接合面产生强裂摩擦并加热到焊接温度而形成结合。超声波焊可以用于大多数金属材料之间的焊接,能实现金属、异种金属及金属与非金属间的焊接。可适用于金属丝、箔或2~3mm以下的薄板金属接头的重复生产。微型电子器件的接头主要要求密封、导电性、受热程度小等,因此宜用电子束焊、超声波焊、扩散焊、钎焊和电容储能焊。
电子束焊机用高压电源的技术要求由于在国内外还没有一个统一的标准,根据一些厂商提出的技术要求主要为纹波系数和稳定度,纹波系数要求小于1%,稳定度为± 1%,几乎所有的电子束焊机制造商都提出这样要求。其中德国PTR公司还提出了中压型的技术要求,它要求相对纹波系数小于0.5%,稳定度为±0.5%,同时还提出了重复性要求小于0.5%。以上要求均根据电子束斑和焊接工艺所决定。另外,德国Pro-beam 集团提出了电子束硬化所作的钢含碳 量大于0.18%,真空的优势是退火后无颜色变化,无氢脆,深度在0.1-1.7mm之间,无表面溶解。
电子束焊机用高压电源在操作时与有关系统进行连锁保护,主要有真空连锁、阴极连锁、闸阀连锁、聚焦连锁等,以确保设备和人身安全。高压电源符合EMC标准,具有软起动功能,防止突然合闸对电源的冲击。
高压电源应用到双金属锯带焊接生产线时,工作稳定,通过对电源技术指标的测量,具体参数如下:
额定加速电压:120kV,纹波系数<1%,稳定度<1%;
额定电子束流:50mA,纹波系数<1%,稳定度<1%。
电源在电子枪内打火时,高压电源能快速恢复而不停机。
在高压侧由高压真空管调节高压直流电源的输出,其输出特性好,纹波系数小,稳定度高。由于调整管隔离滤波电容器,电源在过压保护停机时,电容器上的能量不会泄放到工件上而导致工件的损坏。经在双金属锯带生产线上的实际运行,电源的各项技术指标均满足生产线的工艺要求。
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