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微波組件殼體鍍層種類與厚度對激光焊接效果的影響

2024-01-05 13:34:00   

  微波組件殼體鍍層種類對激光封焊效果的影響

  微波組件產品的殼體通常會采用不同的鍍層來提高其耐腐蝕性和焊接性能。常見的鍍層包括鎳鍍層、金鍍層以及其他合金元素鍍層等。這些鍍層對激光焊接的影響主要體現在焊接質量、焊接接頭的顯微組織和力學性能等方面。

微波組件鍍金

  1. 鎳鍍層:鎳是一種常用的鍍層材料,它可以提高鋁合金的焊接性能和耐腐蝕性。在激光焊接過程中,鎳鍍層可能會影響焊接接頭的顯微組織和性能。例如,研究表明,電鍍氨基磺酸鎳和磷質量分數小于10%的化學鎳對鋁合金殼體激光焊接影響較小,均可實現激光焊接。而鎳鍍層中磷質量分數大于10%易使焊縫產生裂紋、氣孔等缺陷,影響鋁合金殼體的密封性能。

  2. 金鍍層:金鍍層因其優異的導電性和抗腐蝕性而被廣泛應用于微波組件殼體。金鍍層可以作為防護層和可焊層,有助于提高焊接質量。然而,金鍍層的激光焊接可能需要特殊的工藝參數來確保焊接質量,因為金的熔點較高,可能需要更高的激光功率或不同的焊接策略。

  3. 合金元素鍍層:除了單一金屬鍍層外,還可以使用合金元素如硅、鎂、錳、硼等進行鍍層處理。這些合金元素的加入可能會影響激光焊接過程中的熔池行為和焊縫的形成。例如,Si、Mg、Mn、B、Zn合金粉末用于鋁合金和鍍鋅鋼板的激光焊接試驗,不同鍍層對焊接頭組織與性能都有不同的影響。

  不同種類的鍍層對激光焊接的具體影響取決于鍍層材料的性質、厚度以及與基體材料的相互作用。在實際應用中,選擇合適的鍍層和優化激光焊接工藝參數是確保焊接質量的關鍵。

  微波組件殼體鍍層厚度對激光封焊效果的影響

  對于可伐合金(Kovar alloy)這類常用于微波組件封裝的金屬材料,其表面通常鍍覆Ni/Au層作為防護層及釬焊層。研究表明,Ni/Au層的厚度對激光封焊接頭的質量有顯著影響。

帶鍍層的微波組件

  化學鍍Ni層中的P元素以及電鍍Au層中的Au元素相對于可伐合金中的其他元素具有較低的熔點,這些元素在激光封焊過程中易于氣化并形成多種低熔點共晶,從而導致焊接裂紋的產生。具體來說,當電鍍Au層的厚度小于0.8 μm時,焊接接頭未產生裂紋;而隨著Au層厚度的增加,焊縫中融入的Au元素增多,焊接接頭裂紋傾向增加,裂紋增大。這表明,控制Au層的厚度在一定范圍內對于避免焊接裂紋至關重要。

  另一方面,電鍍Ni層厚度的增加并未導致焊接裂紋的產生。Ni的熔點與可伐合金相近,兩者在高溫下具有良好的浸潤性,且在結晶時不形成低熔點共晶,因此,適當增加Ni層厚度可以提高焊接接頭的質量。

  綜合來看,為了獲得良好的激光封焊接頭質量,電鍍Ni層的推薦厚度為8~11 μm,而電鍍Au層的厚度應控制在0.1~0.3 μm范圍內。此外,無氧銅鍍層對激光封焊裂紋的影響也得到了研究,結果表明,無氧銅殼體表面鍍層對激光封焊接頭的質量有顯著影響,優化焊接工藝參數后,可以獲得美觀、均勻微觀結構的密封焊縫。

  在實際應用中,由于鍍層工藝以及微波組件材料多方面影響,不同種類鍍層與厚度是否會導致激光封焊失敗,最好的驗證的效果就是直接做測試。我司可提供免費的微波組件產品激光封焊測試!

  • 關鍵詞:
  • 微波組件,鍍層種類,鍍層厚度,激光封焊

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