表面準(zhǔn)備待焊零件在真空釬焊前的加工、存放和運輸?shù)冗^程中,不可避免地會覆蓋有氧化膜,沾染上油脂、灰塵等,它們都將妨礙釬料在母材上的鋪展和填縫,并對真空釬焊爐造成不必要的污染,因此為保證真空釬焊的順利進(jìn)行,真空釬焊前需對待焊零件進(jìn)行必要的表面準(zhǔn)備。零件表面準(zhǔn)備的過程主要是清除表面的油污、灰塵和氧化物,此外在某些情況下,為保證真空釬焊質(zhì)量,還需對釬焊材料表面進(jìn)行鍍膜處理。
1、零件表面油脂及有機(jī)物的去除
零件上的所有有機(jī)物在真空釬焊加熱時都會放出氣體,并可能在零件表面留下影響釬料潤濕的殘留物,因此表面油脂及其他有機(jī)物如油漆、記號筆印跡、劃線藍(lán)色等均應(yīng)清除。
清除表面的油脂和臟物,可采用下列多種方法:
(1)有機(jī)溶劑清洗或擦洗;
(2)有機(jī)溶劑蒸氣中清洗;
(3)水基去油溶液化學(xué)清洗;
(4)電化學(xué)脫脂等。在采用液體清洗時,一般可以采用超聲波作為輔助清洗手段。
對于單件和小批生產(chǎn),最簡單易行的方法是采用有機(jī)溶劑清洗或擦洗。一般采用丙酮、汽油、乙醇等常用溶劑。在大批生產(chǎn)中,可用二氯乙烷、三氯乙烷、三氯乙烯等有機(jī)溶劑除油。它們能很好地溶解油脂并容易再生。其中使用較多的為三氯乙烯,它能溶解大多數(shù)油脂和有機(jī)物且不易燃,并可采用較高的清洗溫度來提高清洗效率。但對于鈦、鋯合金,不應(yīng)采用三氯乙烯清洗,只可使用非氯溶劑。零件清洗時可以采用溶劑中浸洗、溶劑蒸氣清洗及復(fù)合方法完成。浸洗一般用于小零件及表面油浩嚴(yán)重的零件,蒸氣清洗多用于大件及表面油污較輕的零件。浸洗和蒸氣清洗結(jié)合進(jìn)行的復(fù)合清洗方法效果會更好。
采用水墓溶液化學(xué)除油也是清除表面油污常用的方法,使用的溶液包括堿類水溶液或?qū)S盟ビ蛣┧芤?。采用水基溶液清洗時配合超聲波一起使用,可以達(dá)到更好的效果。水基溶液清洗操作過程簡單,成本低廉,效果較好。其缺點是溶液有時需要加熱,用后難以再生,對某些金屬具有腐蝕作用需進(jìn)行干燥處理等。選擇化學(xué)除油方法需考慮到零件基體對溶液的適應(yīng)性。
2、表面氧化膜的去除
零件表面氧化物的去除可根據(jù)零件材料、氧化膜厚度和精度要求采用機(jī)械清除和化學(xué)清洗的方法。
機(jī)械清除有多種方法,可用銼刀、刮刀及砂紙打磨等,但生產(chǎn)效率很低,只適用于單件或小批生產(chǎn)。用金屬絲刷、金屬絲輪、砂布輪、砂輪打磨清理,效率稍高,適用于小批生產(chǎn)。對于大面積及大批量生產(chǎn)的零件,可以采用吹砂清理,吹砂清除效率較高,一般用于黑色金屬、鎳基合金等。吹砂及砂紙打磨后的零件表面會殘留或嵌有一定的砂粒,釬焊時會影響釬料的潤濕,應(yīng)進(jìn)行清除,可采用超聲波清洗、溶劑擦拭等方法去除。對于銅、鋁合金等較軟的有色金屬,不宜采用砂紙打磨或吹砂清除表面氧化膜。
除機(jī)械清除外,最常用的還有化學(xué)浸蝕的方法,即采用酸洗或堿洗的方法去除表面氧化物。與機(jī)械清除相比,化學(xué)浸蝕的優(yōu)點是生產(chǎn)效率高,清除效果好,質(zhì)量容易控制,特別是對于鋁、鎂、鈦及其合金。因此,它是大量生產(chǎn)中主要采用的方法。但其工藝過程控制較復(fù)雜,設(shè)備及器材的成本較高,廢液處理不當(dāng)易造成環(huán)境污染。
對于不同的材料,由于其表面氧化膜性質(zhì)不同,使用的化學(xué)溶液也不同。即使同一材料,也往往有多種溶液配方。對于鋼、鎳基合金、銅合金、鈦合金等一般需進(jìn)行酸洗,而對于鋁合金、鎂合金等需要進(jìn)行堿洗,然后在酸性溶液中進(jìn)行鈍化處理。典型化學(xué)清洗配方及用途見表1-2。
釬料表面的氧化膜也可以采用化學(xué)浸蝕的方法去除,釬料表面氧化膜化學(xué)浸蝕溶液配方可參考與其成分接近的基體材料所用溶液配方,但對于薄帶狀釬料,由于其尺寸較薄,需考慮化學(xué)浸蝕對釬料尺寸的影響,并采取相應(yīng)的工藝措施進(jìn)行補(bǔ)償。
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