脈沖電鍍錫層可焊性的研究

【簡介】

摘要:鍍層與基體的潤濕程度可用于檢測鍍錫層可焊性。通過正交實驗,以鍍錫層可焊性為評價指標(biāo),選擇了紫銅毛細(xì)管表面脈沖電鍍錫最佳工藝參數(shù)為:平均電流密度1.5A/dm2,脈沖周期100ms,占空比10%,攪拌速率20次/min。研究了平均電流密度在1.0～2.5A/dm2范圍內(nèi),對鍍錫層可焊性的影響。在相同的平均電流密度1.5A/dm2下,比較了脈沖電鍍與直流電鍍2種方法所得鍍層的可焊性,脈沖鍍錫層的潤濕程度明顯優(yōu)于直流鍍層,這可能是由于脈沖電鍍中陰極濃差極化降低,鍍層中的雜質(zhì)減少,因此鍍層的可焊性得到了改善。
    關(guān)鍵詞:脈沖電鍍;鍍錫;可焊性
    中圖分類號:TQ153　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1004-227X(2006)02-0008-03
    1　前言
    毛細(xì)銅管在空調(diào)、冰箱等制冷設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用,其外表面鍍錫層對毛細(xì)銅管起保護(hù)作用[1]。關(guān)于各種添加劑對鍍錫層可焊性、耐蝕性等性能的影響,學(xué)者們進(jìn)行了大量的研究工作[2-8]。對于脈沖電鍍錫的研究相對較少,采用脈沖電鍍可以提高錫鍍層的抗高溫、耐氧化能力,降低濃差極化,減少氫及多種雜質(zhì)微粒與錫鍍層的共沉積,提高鍍層的純度[9-11],使鍍層的可焊性得到改善。本文通過選擇平均電流密度、脈沖周期、占空比以及攪拌速度等電鍍參數(shù),采用軟火模擬焊接過程中的高溫反應(yīng),對鍍錫層進(jìn)行可焊性檢測[6]。并通過掃描電鏡觀察,討論直流電鍍與脈沖電鍍以及不同平均電流密度對錫鍍層可焊性的影響。
    2　實驗部分
    2.1　鍍液的組成電鍍液的組成:
    SnSO4           30～40g/L
    濃H2SO4        75～80mL/L
    X 207          40～80mL/L
    G 103           30～50mL/L
    所用試劑均為分析純級,用去離子水配制鍍液,電鍍實驗在1000mL赫爾槽中進(jìn)行。
    2.2　前處理
    表面打磨→除油→水洗→酸洗活化→去離子水洗。
    2.3　實驗方法
    采用SDM 30型數(shù)控脈沖電鍍電源,對直徑為2mm的黃銅管進(jìn)行電鍍。采用正交實驗法,對脈沖電鍍的脈沖周期、占空比及平均電流密度等各種工藝參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)選擇。同時在相同電流密度下,與直流電鍍鍍層進(jìn)行比較分析。
    根據(jù)軟火模擬焊接時的高溫現(xiàn)象,在看到鍍層的熔化界線時相應(yīng)地移動火焰,進(jìn)行可焊性檢驗。鍍層與基體的潤濕程度作為檢驗可焊性的標(biāo)準(zhǔn)[12]。通過掃描電鏡對鍍錫層形貌進(jìn)行觀察。在放大50倍的照片上,畫間距為0.9cm的10×10網(wǎng)格,對內(nèi)部平整的小方格進(jìn)行計數(shù)。根據(jù)內(nèi)部平整的小方格占總小方格數(shù)的百分比來判斷潤濕程度的高低。
    在選定最佳工藝參數(shù)后,分別選擇平均電流密度為1.0、2.0、2.5A/dm2進(jìn)行單獨試驗,以研究并分析平均電流密度對鍍層可焊性的影響。
    3　實驗結(jié)果及討論
    3.1　工藝參數(shù)的確定
    本實驗選用單向矩形方波電源對毛細(xì)銅管進(jìn)行表面鍍錫。
    采用正交實驗法確定最佳工藝參數(shù)。對鍍層性能的主要影響因素有平均電流密度、脈沖周期、占空比以及攪拌速度等