Jaká je role dusíku ve vakuovém pájení?

Hlavní role vakuové fáze:
Vakuové prostředí vakuové pájecí pece je ústřední pro proces pájení. Evakuací pece, kyslíku, vodní páry a dalších reaktivních plynů jsou z pece z velké části odstraněny.

Tím se zabrání oxidaci základního kovu a pájecího plniva během procesu teplotního pájení s vysokým -. Oxidace může vážně ovlivnit smáčivost a proudění kovu plniva, což vede ke špatné kvalitě pájené kloubů (jako je neúplná pronikání, porozita a inkluze).

Vakuum také pomáhá odstraňovat plyny adsorbované na povrchu obrobku, produkty rozkladu oleje a určité oxidy kovů (které lze za určitých podmínek snížit), což má za následek čistý, vysoce reaktivní povrch, který podporuje dobré pájecí šíření a lepení.

Kritická role dusíku zavedená během fáze chlazení:
Když končí fáze držení páje a začíná chladicí fáze, navzdory vakuu v peci zůstává povrch obrobku vysoká -} (obvykle nad 600 stupňů) vysoce chemicky aktivní.

Pokud je vzduch v tomto bodě přímo zaveden vzduch do pece (rozbití vakua), kyslík ve vzduchu okamžitě podstoupí násilnou oxidační reakci s povrchem horkého kovu, což způsobí těžkou oxidaci a zabarvení (modré nebo zčernalé) na povrchu obrobku. To může dokonce ovlivnit vlastnosti materiálu nebo následné zpracování (jako je elektrolekt).

Řešení: Injekční dusík (N₂)
1. Ochranná atmosféra: Než teplota obrobku klesne na bezpečnou úroveň (obvykle pod 400 - 500 stupňů, v závislosti na materiálu), vysoce čistý dusík (obvykle vyžaduje velmi nízký bod rosy, jako například<-40°C) is injected into the vacuum furnace to restore the furnace to a positive pressure (at or slightly above atmospheric pressure).

2. izolace kyslíku: injikovaný dusík zaplňuje komoru pec, zředí a izoluje jakýkoli zbývající stopový kyslík při vytváření inertního prostředí kolem obrobku.

3. Anti - Oxidace: Dusík je inertní plyn (pro nejčastěji pájené kovy, jako jsou nerezová ocel, uhlíková ocel, slitiny mědi a slitiny niklu). S těmito kovy nereaguje chemicky při vysokých teplotách a účinně chrání obrobku před oxidací a zabarvením během procesu pomalého chlazení na bezpečnou teplotu.

4. zrychlené chlazení (pomocný účinek): Ve srovnání s vakuovým stavem (který se primárně spoléhá na záření pro rozptyl tepla), přidání dusíku umožňuje přenos konvekčního tepla, odstraňování tepla z obrobku a struktury pece rychleji než čisté vakuové chlazení, což zrychluje proces chlazení a zvyšuje proces výroby. To je však obecně sekundární účel; Primárním účelem zůstává prevence oxidace.

Proč si vybrat dusík?

1. Inerty: Je inertní k nejčastěji používaným kovům v rozsahu teploty chlazení.

2. Náklady: Ve srovnání s jinými inertními plyny, jako je argon a helium, je dusík nejúspornější volbou a nabízí významné výhody nákladů pro velké průmyslové aplikace -.

3. Dostupnost: Technologie produkce dusíku je zralá a je snadno dostupná vysoká - Dusík čistoty.

4. Bezpečnost: ne - Toxické a bez zápachu, je to relativně bezpečné (ačkoli vysoké koncentrace stále představují riziko asfyxiace, proto se doporučuje opatrnost).
Shrnutí:
Během provozu vakuové pájecí pece zabraňuje vakuové prostředí oxidaci a čistí povrch během zahřívání a pájení. Dusík se zavádí během fáze kritického chlazení (vysoká - teplotní zóna) jako ochranná atmosféra, která zabraňuje oxidaci a zabarvení horkého obrobku při kontaktu se vzduchem během chlazení. Toto je klíčový krok při zajišťování jasného, ​​čistého povrchu a udržování vlastností materiálu.

Dusík se používá primárně pro svou inertnost (směrem k většině kovů) a významné náklady - účinnosti. Pro několik speciálních vysokých - teplotních slitin nebo titanových slitin, které mohou reagovat s dusíkem (např. Vytváření nitridů), může být argon použit jako chladicí a stínící plyn.