电阻钎焊的应用实例

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：电触头是开关电器中直接承担接通和分断电路的元件，其性能好坏直接影响到开断容量、使用寿命及运行可靠性。而Ag-W电触头和触板的连接在生产中采用电阻钎焊实现。若钎焊时间过长，接头处热量将剧增，温度不断上升，造成液体钎料流失，强度降低；而钎焊时间太短，接头电阻产生的热量不够，钎料来不及充分润湿被焊金属，从而使钎料流布不均匀，接头强度降低。钎焊时间控制在3.5～4.5 s，AgW50和纯铜电阻钎焊可获得最高的接头强度。

电触头是开关电器中直接承担接通和分断电路的元件，其性能好坏直接影响到开断容量、使用寿命及运行可靠性。随着现代工业的快速发展，对电触头的可靠性和电寿命提出了更高的要求。银基电触头材料适用于在各种功率条件下工作，如各种开关、继电器和接触器等大、中负荷电器中。

高压开关中的电触头是最关键的接触元件之一，大都采用Ag-W经粉末冶金方法制成，它具有高导热导电性、耐磨性及耐电弧性能，但焊接性较差。而Ag-W电触头和触板的连接在生产中采用电阻钎焊实现。

试验用触头材料为AgW50，在其焊接表面有一层银（是在制备触头材料时熔渗所剩余的银），触头规格为准7mm×5mm的圆片，其物理和力学性能见表3-2-3。触板为T2纯铜，规格为准10mm×5mm的圆片。钎焊材料选用Ag-Cu-Zn合金，因为Ag-Cu-Zn合金钎料的特点是熔化温度较低，润湿性及填缝能力好，接头强度高且能承受振动载荷。钎料片的厚度为0.06mm，其化学成分和性能见表3-2-4。钎焊时所用钎剂为102钎剂。

表3-2-3 AgW50触头材料的物理和力学性能

表3-2-4 BAg45CuZn钎料的化学成分和性能

焊前把石墨上、下电极座装于点焊机极臂上，并调好其行程，使上、下电极面平整。焊接时，按图3-2-7所示顺序摆放好触头、纯铜和钎料片，并在钎料片表面涂上钎剂，调节焊接电流为65～75A，采用手动加压，通电加热，待纯铜发红，钎料熔化并向四周均匀渗出时（约800℃）停止通电。稍冷却至钎料凝固，取出焊件。

在焊接电流、电极材料和焊件表面处理方式相同的条件下，影响电阻钎焊质量的最主要因素有钎焊压力及钎焊时间。

图3-2-7 电阻钎焊结构图

如图3-2-8所示，起始时接头强度随着压力的增加而提高，当压力达到某一值时，接头的强度达到最大值；若继续增加压力，熔化的钎料因压力的作用会部分被挤出钎缝而流失，降低其扩散和润湿作用，使得接头强度下降；当压力增大到一定程度时，钎料将全部流失，并使钎接处产生较大的变形，导致钎接失败。反之，若压力过小，使钎缝处于点接触，电阻增大，出现局部过热并产生火花，烧坏接头。AgW50和纯铜电阻钎焊时，钎焊压力应控制在1.3～1.5MPa。

在压力一定的条件下，接头强度与钎焊时间的关系如图3-2-9所示。可以看出，钎焊时间过长或太短，接头强度都会降低。若钎焊时间过长，接头处热量将剧增，温度不断上升，造成液体钎料流失，强度降低；而钎焊时间太短，接头电阻产生的热量不够，钎料来不及充分润湿被焊金属，从而使钎料流布不均匀，接头强度降低。钎焊时间控制在3.5～4.5 s，AgW50和纯铜电阻钎焊可获得最高的接头强度。

图3-2-8 接头强度与钎焊压力的关系

图3-2-9 接头强度与钎焊时间的关系

电阻钎焊的应用实例

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