دليل تكنولوجيا اللحام بالنحاس: خصائص العملية، ومعايير التصنيف، واستراتيجيات اختيار سبائك النحاس

لحام اللحام الكهربائي عبارة عن طريقة لحام يتم فيها تسخين كل من سبيكة اللحام وقطعة العمل إلى درجات حرارة الانصهار، وتقوم سبيكة اللحام السائلة بملء الفجوات الموجودة في قطعة العمل الصلبة لتشكيل رابطة معدنية. أثناء اللحام بالنحاس، يتم تسخين المادة إلى درجة حرارة أعلى قليلاً من مادة الحشو، مما يتسبب في تسييل معدن الحشو، وتغطية جميع أسطح التزاوج، وتشكيل رابطة معدنية. قبل إجراء عملية اللحام بالنحاس، يجب إزالة طبقة الأكسيد والزيت الموجودة على الأسطح الملامسة للمواد الأساسية للسماح للوظيفة الشعرية بالعمل بعد ذوبان سبيكة اللحام، مما يزيد من قابلية البلل وقابلية التدفق الشعري لسبائك اللحام.

بناءً على نقطة انصهار سبيكة اللحام، يتم تقسيم اللحام إلى لحام صلب ونحاس ناعم.

(1) اللحام الناعم:نقطة انصهار سبائك اللحام في اللحام الناعم أقل من 450 درجة، مما يؤدي إلى انخفاض قوة المفصل (أقل من 100MPa). يتم استخدام اللحام الناعم في الغالب في لحام الأجهزة الموصلة والمحكم إغلاقها ومقاوم للماء في صناعات الإلكترونيات والأغذية، ويعتبر بديلاً للتلامس الفضي لللحام بعقب المقاومة عند الحاجة إلى توصيل بدرجة حرارة أقل-. يعد لحام سبائك الرصاص بالقصدير- النوع الأكثر شيوعًا من سبائك النحاس. يتطلب اللحام الناعم عمومًا تدفقًا لإزالة طبقة الأكسيد وتحسين قابلية بلل اللحام.

(2) اللحام الصلب:نقطة انصهار اللحام الصلب أعلى من 450 درجة، وقوة المفصل أعلى (أكبر من 200MPa). تتميز وصلات اللحام الصلبة بقوة عالية، وبعضها يمكن أن يعمل في درجات حرارة عالية. هناك العديد من أنواع اللحامات الصلبة، وأكثرها استخدامًا هي اللحامات القائمة على الألومنيوم والفضة والنحاس والمنغنيز والنيكل؛ ومن بين هذه الأنظمة، غالبًا ما يتم استخدام الأنظمة المستندة إلى الفضة- في مجموعات التلامس الفضية لحام البقعة النحاسية لتثبيت الطرف الفضي بالساق النحاسية.

بناءً على مصدر الحرارة، يمكن تقسيمها إلى:

(1) لحام الحديد لحام:معدات بسيطة، ومرونة جيدة، ومناسبة للحام الدقيق-، وتتطلب تدفقًا، ويمكن استخدامها فقط للحام الناعم ولحام الأجزاء الصغيرة.

(2) لحام اللهب:معدات بسيطة، ومرونة جيدة، ولكن من الصعب التحكم في درجة الحرارة، ويمكن فقط لحام الأجزاء الصغيرة. لحام اللهب هو طريقة لحام تستخدم لهبًا يتكون من احتراق خليط من الغاز القابل للاحتراق والوقود الصلب أو السائل القابل للاحتراق مع الأكسجين أو الهواء لتسخين قطعة العمل ولحام الفضة. نطاق معادن الحشو المختلط واسع، بدءًا من معادن الحشو القائمة على الفضة-ذات درجة الحرارة المنخفضة-إلى معادن الحشو القائمة على-النيكل والنحاس- ذات درجة الحرارة المرتفعة. لا توجد أي متطلبات تقريبًا على شكل معدن الحشو؛ سلك-مثل، صفائح-مثل،-مشكل مسبقًا، أو لصق-مثل معادن الحشو يمكن استخدامها جميعًا في اللحام باللهب.

(3) حمام معدني مختلط:التسخين سريع، ويمكن التحكم في درجة الحرارة بدقة، ولكن استهلاك معدن الحشو مرتفع. يتم استخدامه في عمليات اللحام الناعم وإنتاجها بكميات كبيرة، خاصة في الدورات القصيرة-التي يتم تشغيلها من مجموعات الاتصال الكهربائية.

(4) حمام الملح:يتم تجميع سبيكة النحاس ووضعها في حمام الملح المنصهر. يمكن تسخين الحمام بالكهرباء أو الغاز أو أنواع الوقود الأخرى. يقوم الملح بتسخين قطعة العمل، مما يؤدي إلى إذابة معدن الحشو. تتميز هذه العملية بسرعة تسخين سريعة وتحكم دقيق في درجة الحرارة، ولكن تكلفة المعدات مرتفعة، ويجب تنظيف المعدات بعد اللحام. يتم استخدامه للإنتاج الضخم ولا يمكنه لحام قطع العمل المغلقة؛ عادة ما يتم إجراء عملية النحاس والنحاس في هذه الوسيلة.

(5) لحام مرحلة البخار:التسخين موحد، وجودة اللحام عالية. يتم استخدامه للنحاس الناعم والإنتاج الضخم.

(6) لحام المقاومة:كفاءة إنتاج عالية وتكلفة منخفضة، ولكن التحكم في درجة الحرارة صعب، وشكل وحجم قطعة العمل محدودان. هذه طريقة لحام تستخدم حرارة المقاومة المتولدة عن مرور التيار عبر قطعة العمل أو معدن الحشو أو سطح التلامس بين معدن الحشو وقطعة العمل لتسخين وإذابة معدن الحشو-وهو أسلوب يتم تطبيقه غالبًا في تصنيع ملامسات الفضة لحام البقعة النحاسية.

(7) الحث مختلط:يقوم اللحام بالحث بوضع الجزء المراد لحامه في مجال مغناطيسي متناوب. توفر مقاومة التيار المستحث في الملفات الموضوعة حول قطعة العمل الحرارة اللازمة لعملية اللحام بالنحاس، مما يؤدي إلى إذابة معدن الحشو -الموضع مسبقًا من خلال تسخين المقاومة. تسمح هذه العملية بالتسخين الانتقائي لقطعة الشغل فقط عند الحاجة، وتتميز بالتسخين السريع، وجودة لحام جيدة، وقيود على شكل قطعة الشغل، مما يجعلها مناسبة للحام الدفعي لأزرار اللحام الصغيرة المصنوعة من الفضة والنحاس.

(8) اللحام في فرن الغاز الوقائي:توفر هذه الطريقة تسخينًا موحدًا، والحد الأدنى من التشوه، ولا تتطلب عمومًا تدفقًا، ولكن التسخين بطيء، ويجب ألا يحتوي معدن الحشو وقطعة العمل على كمية كبيرة من العناصر المتطايرة. إنها مناسبة لإنتاج دفعات من الأجزاء الكبيرة والصغيرة ولحام قطع العمل مع طبقات لحام متعددة.

(9) فراغ مختلط:تتضمن هذه الطريقة وضع قطعة العمل مع معدن الحشو المجمع في فرن مفرغ للتسخين والنحاس. فهو يسمح بالتحكم الدقيق في درجة الحرارة، والتسخين الموحد، والحد الأدنى من التشوه، ويمكن أن يصعب لحام السبائك-لحام-السبائك ذات درجات الحرارة العالية-بالنحاس. إنه لا يتطلب تدفقًا ويوفر جودة لحام جيدة، ويستخدم بشكل عام في لحام قطع العمل المهمة. حاليًا، تنتمي تقنية AMB (Active Metal Brazing) الأكثر تقدمًا أيضًا إلى اللحام بالفراغ. يتضمن AMB استخدام لحام قائم على Ag- يحتوي على عناصر نشطة Ti وZr عند درجة حرارة عالية تبلغ حوالي 800 درجة للتبلل والتفاعل عند السطح البيني بين السيراميك والمعدن، وبالتالي تحقيق ترابط غير متجانس بين السيراميك والمعدن.

درجة حرارة منخفضة:درجة انصهار لحام الفضة أقل من درجة انصهار المعادن التي يتم ربطها. ولذلك، فإن المعادن التي يتم ربطها لا تذوب أثناء عملية الربط؛ يذوب معدن الحشو فقط. وبالتالي، فإن درجة حرارة التدفئة المطلوبة منخفضة نسبيا.

لا ضرر على سطح المكون:نظرًا لانخفاض نقطة انصهار معدن الحشو المختلط، لا تتضرر جودة سطح المعادن المرتبطة أثناء عملية التوصيل، مما يحافظ على مظهر وأداء مكونات اللحام التلامسية الأصلية.

تطبيق واسع:يمكن استخدام اللحام بالنحاس لربط أنواع مختلفة من المواد، مثل المعادن غير المتشابهة، والوصلات المعدنية-إلى-غير المعدنية، وحتى المواد المركبة المقواة بالألياف والمشتتة-، مما يجعلها مستخدمة على نطاق واسع في مختلف الصناعات والمجالات، خاصة في مجموعات الاتصال الكهربائية.

قوة موثوقة:توفر عملية النحاس من الفضة إلى النحاس اتصالاً قويًا ومتينًا، مما ينتج عنه مكونات ذات قوة ومتانة عالية.

لا توجد مواد متطابقة مطلوبة:بالمقارنة مع طرق اللحام الأخرى، لا يتطلب الاتصال الفضي لحام البقعة النحاسية أن يكون للمعادن المرتبطة ومعدن الحشو نفس التركيبة. هذه الخصائص تجعل من عملية اللحام بالنحاس تقنية هامة لربط المعادن، وتستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات.

من خلال الجمع بين المتطلبات الأساسية لعمليات اللحام بالنحاس من أجل توافق المواد وموثوقيتها، فإن منتجاتنااللحام الكهربائي مجموعة طرف الاتصال الفضييتطابق تمامًا مع سيناريوهات تطبيق معادن الحشو القائمة على الفضة-في اللحام بالنحاس الصلب. يستخدم هذا المكون مادة تعتمد على الفضة-عالية النقاء-، وتتضمن عناصر صناعة السبائك المتناسبة بدقة مثل النحاس والزنك. إنه يحتفظ بالتوصيل الحراري والكهربائي الممتاز ومقاومة التآكل للمواد القائمة على الفضة-، في حين تعمل التركيبة المحسنة على تعزيز -ثبات التبلل في درجات الحرارة العالية وقوة المفاصل، مما يجعله مناسبًا لحام المواد الأساسية المختلفة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النحاس. ويتوافق تصميم الهيكل -المُشكل مسبقًا مع متطلبات وضع مواد الحشو في الإنتاج الضخم، مما يملأ الفجوات بدقة ويشكل رابطة معدنية قوية. وهذا يوفر حلاً فعالاً وموثوقًا{10} لعمليات اللحام بالنحاس عالية الدقة في صناعات الإلكترونيات والسيارات والفضاء، مما يساهم في تحقيق جودة لحام أكثر استقرارًا وكفاءة إنتاجية.