sommige hardsoldeerlegeringen worden geleverd in de vorm van trifoliën, gelamineerde foliën van een drager metaal, bekleed met een laag soldeersel aan beide zijden. Het centrum metaal is vaak koper; zijn rol is om te fungeren als drager voor de legering, om mechanische spanningen te absorberen als gevolg van bijvoorbeeld differentiële thermische uitzetting van ongelijke materialen (bijvoorbeeld een carbide tip en een stalen houder), en om te fungeren als een diffusiebarrière (bijvoorbeeld om diffusie van aluminium van aluminiumbrons naar staal te stoppen bij het solderen van deze twee).
Braze familiesEdit
soldeerlegeringen vormen verschillende afzonderlijke groepen; de legeringen in dezelfde groep hebben vergelijkbare eigenschappen en toepassingen.
- zuivere metalen
ongelegeerd. Vaak edelmetalen-zilver, goud, palladium.
- Ag-Cu
zilver-koper. Goede smelteigenschappen. Zilver verbetert de doorstroming. Eutectische legering gebruikt voor oven solderen. Koper – rijke legeringen gevoelig voor stress kraken door ammoniak.
- Ag-Zn
zilver-zink. Vergelijkbaar met Cu-Zn, gebruikt in sieraden vanwege het hoge zilvergehalte, zodat het product voldoet aan keurmerken. De kleur komt overeen met zilver, en het is bestand tegen ammoniak-bevattende zilver-reinigende vloeistoffen.
- Cu-Zn (messing)
koper-zink. Algemeen gebruik, gebruikt voor het verbinden van staal en gietijzer. Corrosieweerstand meestal ontoereikend voor koper, silicium brons, koper-nikkel, en roestvrij staal. Redelijk buigzaam. Hoge dampdruk als gevolg van vluchtige zink, ongeschikt voor oven solderen. Koper – rijke legeringen gevoelig voor stress kraken door ammoniak.
- Ag-Cu-Zn
zilver-koper-zink. Lager smeltpunt dan Ag-Cu voor hetzelfde Ag-gehalte. Combineert de voordelen van Ag-Cu en Cu-Zn. Bij meer dan 40% Zn de rekbaarheid en sterkte daling, dus alleen lager-zinklegeringen van dit type worden gebruikt. Boven 25% zink verschijnen minder nodulair koper-zink en zilver-zink fasen. Kopergehalte boven 60% levert verminderde sterkte en liquidus boven 900 °C. Zilver gehalte boven 85% levert verminderde sterkte, hoge liquidus en hoge kosten. Koper – rijke legeringen gevoelig voor stress kraken door ammoniak. Zilverrijke braden (meer dan 67,5% Ag) zijn hallmarkable en worden gebruikt in sieraden; legeringen met een lager zilvergehalte worden gebruikt voor technische doeleinden. Legeringen met koper-zinkverhouding van ongeveer 60:40 bevatten dezelfde fasen als messing en passen bij de kleur; ze worden gebruikt voor het verbinden van messing. Kleine hoeveelheid nikkel verbetert de sterkte en corrosieweerstand en bevordert het bevochtigen van carbiden. Toevoeging van mangaan samen met nikkel verhoogt breuk taaiheid. Toevoeging van cadmium levert Ag-Cu-Zn-Cd-legeringen op met verbeterde vloeibaarheid en bevochtiging en een lager smeltpunt; cadmium is echter toxisch. Toevoeging van tin kan meestal dezelfde rol spelen.
- cu-P
koper-fosfor. Op grote schaal gebruikt voor koper en koperlegeringen. Vereist geen flux voor koper. Kan ook worden gebruikt met zilver, wolfraam en molybdeen. Koper – rijke legeringen gevoelig voor stress kraken door ammoniak.
- Ag-Cu-P
zoals Cu-P, met verbeterde flow. Beter voor grotere gaten. Meer nodulair, betere elektrische geleidbaarheid. Koper – rijke legeringen gevoelig voor stress kraken door ammoniak.
- Au-Ag
Goud-Zilver. Edele metalen. Gebruikt in sieraden.
- Au-Cu
goud-koper. Continue reeks vaste oplossingen. Veel metalen, ook vuurvaste, gemakkelijk nat maken. Smelttrajecten, goede vloeibaarheid. Veel gebruikt in sieraden. Legeringen met 40-90% goud harden op koeling maar blijven kneedbaar. Nikkel verbetert de rekbaarheid. Zilver verlaagt smeltpunt maar verergert corrosieweerstand. Om corrosieweerstand te handhaven, moet het goud boven 60% worden gehouden. Sterkte op hoge temperatuur en corrosieweerstand kunnen worden verbeterd door verdere legering, bijvoorbeeld met chroom, palladium, mangaan en molybdeen. Toegevoegd vanadium maakt bevochtiging Keramiek. Goud-koper heeft een lage dampdruk.
- Au-Ni
Goud-Nikkel. Continue reeks vaste oplossingen. Breder smeltbereik dan Au-Cu legeringen maar betere corrosieweerstand en verbeterde bevochtiging. Vaak gelegeerd met andere metalen om het aandeel van goud te verminderen met behoud van eigenschappen. Koper kan worden toegevoegd aan lagere goudverhouding, chroom te compenseren voor verlies van corrosieweerstand, en borium voor het verbeteren van bevochtiging aangetast door het chroom. In het algemeen wordt niet meer dan 35% Ni gebruikt, omdat hogere ni/Au-verhoudingen een te breed smeltbereik hebben. Lage dampdruk.
- Au-Pd
Gold-Palladium. Verbeterde corrosieweerstand over Au-Cu en Au-Ni legeringen. Gebruikt voor het samenvoegen van superlegeringen en vuurvaste metalen voor toepassingen bij hoge temperaturen, bijvoorbeeld straalmotoren. Duur. Mag worden vervangen door braden op basis van kobalt. Lage dampdruk.
- Pd
Palladium. Goede prestaties op hoge temperatuur, hoge corrosieweerstand (minder dan goud), met hoge weerstand (meer dan goud). meestal gelegeerd met nikkel, koper of zilver. Vormt vaste oplossingen met de meeste metalen, vormt geen brosse intermetallics. Lage dampdruk.
- ni
nikkellegeringen, nog talrijker dan zilverlegeringen. Sterkte. Lagere kosten dan zilverlegeringen. Goede prestaties op hoge temperatuur, goede corrosieweerstand in matig agressieve omgevingen. Vaak gebruikt voor roestvrij staal en hittebestendige legeringen. Bros gemaakt met zwavel en enkele metalen met een lager smeltpunt, b.v. zink. Boor, fosfor, silicium en koolstof lager smeltpunt en snel diffuus naar onedele metalen. Dit maakt diffusie solderen mogelijk en laat de Verbinding boven de hardsoldeertemperatuur worden gebruikt. Boriden en fosfiden vormen broze fasen. Amorfe voorvormen kunnen worden gemaakt door snelle stolling.
- Co
Kobaltlegeringen. Goede corrosiebestendigheid bij hoge temperaturen, mogelijk alternatief voor au-Pd Brazen. Lage verwerkbaarheid bij lage temperaturen, preforms bereid door snelle stolling.
- Al-Si
Aluminium-silicium. Voor het solderen van aluminium.
- actieve legeringen
die actieve metalen bevatten, bijvoorbeeld titaan of vanadium. Gebruikt voor het solderen van niet-metalen materialen, bijvoorbeeld grafiet of keramiek.
Rol van elementsEdit
– element | rol | volatiliteit | weerstand tegen corrosie | kosten | incompatibiliteit | beschrijving | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Zilver | structurele, bevochtiging | vluchtige | duur | Verbetert de capillaire flow, verbetert de weerstand tegen corrosie van minder edele legeringen, verslechtert de corrosieweerstand van goud en palladium. Relatief duur. Hoge dampdruk, problematisch in vacuüm solderen. Plast koper. Maakt nikkel en ijzer niet nat. Vermindert smeltpunt van vele legeringen, waaronder goud-koper. | |||||||||
koper | structurele | ammoniak | goede mechanische eigenschappen. Vaak gebruikt met zilver. Lost en bevochtigt nikkel. Enigszins oplost en bevochtigt ijzer. Koperrijke legeringen die gevoelig zijn voor spanningsscheuren in aanwezigheid van ammoniak. | ||||||||||
zink | structureel, smelten, bevochtigen | vluchtige | laag | goedkoop | Ni | verlaagt het smeltpunt. Vaak gebruikt met koper. Gevoelig voor corrosie. Verbetert het bevochtigen van ferrometalen en nikkellegeringen. Compatibel met aluminium. Hoge dampspanning, produceert enigszins giftige dampen, vereist ventilatie; zeer vluchtig boven 500 °C. Bij hoge temperaturen kan koken en holtes creëren. Gevoelig voor selectieve uitloging in sommige omgevingen, die gezamenlijke mislukking kan veroorzaken. Sporen van bismut en beryllium samen met tin of zink in op aluminium gebaseerde braze destabiliseren oxidefilm op aluminium, waardoor het bevochtigd wordt. Hoge affiniteit voor zuurstof, bevordert bevochtiging van koper in de lucht door vermindering van de bekeroxide oppervlakte film. Minder dergelijk voordeel in oven solderen met gecontroleerde atmosfeer. Embrittles nikkel. Hoge niveaus van zink kan resulteren in een broze legering. Gevoelig voor interfaciale corrosie in contact met roestvrij staal in natte en vochtige omgevingen. Ongeschikt voor ovensolderen vanwege vluchtigheid. | |||||||
aluminium | structurele, actieve | Fe | gebruikelijke basis voor het solderen van aluminium en zijn legeringen. Bros ferro legeringen. | ||||||||||
Gold | structural, wetting | excellent | very expensive | Excellent corrosion resistance. Very expensive. Wets most metals. | |||||||||
Palladium | structural | excellent | very expensive | Excellent corrosion resistance, though less than gold. Higher mechanical strength than gold. Good high-temperature strength. Very expensive, though less than gold. Maakt het gewricht minder gevoelig voor falen als gevolg van intergranulaire penetratie bij het solderen legeringen van nikkel, molybdeen of wolfraam. Verhoogt hoge temperatuur sterkte van goud gebaseerde legeringen. Verbetert sterkte op hoge temperatuur en corrosieweerstand van goud-koperlegeringen. Vormt vaste oplossingen met de meeste technische metalen, vormt geen brosse intermetallics. Hoge oxidatieweerstand bij hoge temperaturen, vooral Pd-Ni-legeringen. | |||||||||
Cadmium | structureel, bevochtigend, smeltend | vluchtige | toxisch | vermindert het smeltpunt, verbetert de vloeibaarheid. Giftig. Produceert giftige dampen, vereist ventilatie. Hoge affiniteit voor zuurstof, bevordert bevochtiging van koper in de lucht door vermindering van de bekeroxide oppervlakte film. Minder dergelijk voordeel in oven solderen met gecontroleerde atmosfeer. Maakt het mogelijk om het zilvergehalte van Ag-Cu-Zn legeringen te verminderen. Vervangen door tin in modernere legeringen. In de EU sinds December 2011 alleen toegestaan voor lucht-en ruimtevaart en militair gebruik. | |||||||||
lood | structureel, smeltpunt | verlaagt het smeltpunt. Giftig. Produceert giftige dampen, vereist ventilatie. | |||||||||||
Tin | structurele, smelten, bevochtiging | Verlaagt het smeltpunt, verbetert de doorstroming. Verbreedt smeltbereik. Kan worden gebruikt met koper, waarmee het brons vormt. Verbetert de bevochtiging van vele moeilijk te bevochtigen metalen, zoals roestvrij staal en wolfraamcarbide. Sporen van bismut en beryllium samen met tin of zink in op aluminium gebaseerde braze destabiliseren oxidefilm op aluminium, waardoor het bevochtigd wordt. Lage oplosbaarheid in zink, waardoor het gehalte aan zinkhoudende legeringen wordt beperkt. | |||||||||||
Bismuth | trace additive | Lowers melting point. May disrupt surface oxides. Traces of bismuth and beryllium together with tin or zinc in aluminium-based braze destabilize oxide film on aluminium, facilitating its wetting. | |||||||||||
Beryllium | trace additive | toxic | Traces of bismuth and beryllium together with tin or zinc in aluminium-based braze destabilize oxide film on aluminium, facilitating its wetting. | ||||||||||
Nikkel | structureel, bevochtigend | hoog | Zn, s | sterk, corrosiebestendig. Belemmert de doorstroming van de smelt. Naast goud-koperlegeringen verbetert de rekbaarheid en de weerstand tegen kruipen bij hoge temperaturen. Toevoeging aan zilver maakt bevochtiging van zilver-wolfraam legeringen en verbetert de bindingssterkte. Verbetert bevochtiging van koper-gebaseerde Brazen. Verbetert de rekbaarheid van goud-koper Brazen. Verbetert mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid van zilver-koper-zink Brazen. Nikkelgehalte compenseert broosheid veroorzaakt door diffusie van aluminium bij het solderen van aluminium bevattende legeringen, bijvoorbeeld aluminiumbronzen. In sommige legeringen verhoogt mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid, door een combinatie van vaste oplossing versterking, korrel verfijning, en segregatie op filet oppervlak en in korrelgrenzen, waar het vormt een corrosiebestendige laag. Uitgebreide intersolubiliteit met ijzer, chroom, mangaan, en anderen; kan ernstig eroderen dergelijke legeringen. Bros gemaakt door zink, vele andere laag smeltpunt metalen, en zwavel. | |||||||||
chroom | structurele | hoge | corrosiebestendig. Verhoogt corrosieweerstand op hoge temperatuur en sterkte van op goud gebaseerde legeringen. Toegevoegd aan koper en nikkel om de corrosieweerstand van hen en hun legeringen te verhogen. Beets oxiden, carbiden en grafiet; vaak een belangrijke legering component voor hoge-temperatuur solderen van dergelijke materialen. Schaadt bevochtiging door goud-nikkellegeringen, die kunnen worden gecompenseerd door toevoeging van boor. | ||||||||||
mangaan | structurele | vluchtige | goede | goedkope | hoge dampdruk, ongeschikt voor vacuümsolderen. In goud gebaseerde legeringen verhoogt de rekbaarheid. Verhoogt de corrosieweerstand van koper en nikkellegeringen. Verbetert sterkte op hoge temperatuur en corrosieweerstand van goud-koperlegeringen. Een hoger mangaangehalte kan de neiging tot liquideren verergeren. Mangaan in sommige legeringen kan de neiging om porositeit in filets veroorzaken. Heeft de neiging om te reageren met grafiet mallen en mallen. Oxideert gemakkelijk, vereist flux. Verlaagt smeltpunt van hoog-koper braden. Verbetert mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid van zilver-koper-zink Brazen. Goedkoop, nog goedkoper dan zink. Een deel van het Cu-Zn-Mn systeem is broos, sommige verhoudingen kunnen niet worden gebruikt. In sommige legeringen verhoogt mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid, door een combinatie van vaste oplossing versterking, korrel verfijning, en segregatie op filet oppervlak en in korrelgrenzen, waar het vormt een corrosiebestendige laag. Vergemakkelijkt het bevochtigen van gietijzer vanwege het vermogen om koolstof op te lossen. Verbetert de omstandigheden voor het solderen van carbiden. | ||||||||
molybdeen | structurele | goede | verhoogt de corrosie bij hoge temperaturen en de sterkte van legeringen op basis van goud. Verhoogt de rekbaarheid van goud gebaseerde legeringen, bevordert hun bevochtiging van vuurvaste materialen, namelijk carbiden en grafiet. Wanneer aanwezig in legeringen worden samengevoegd, kan de oppervlakte oxide laag destabiliseren (door oxideren en vervolgens vervluchtigen) en bevochtiging vergemakkelijken. | ||||||||||
kobalt | structurele | goede | goede eigenschappen bij hoge temperatuur en corrosiebestendigheid. In nucleaire toepassingen kan absorberen neutronen en opbouwen kobalt-60, een krachtige gammastraling emitter. | ||||||||||
Magnesium | vluchtige O2 getter | door toevoeging aan aluminium is de legering Geschikt voor vacuümsolderen. Vluchtig, maar minder dan zink. Verdamping bevordert bevochtiging door het verwijderen van oxiden van het oppervlak, dampen fungeren als getter voor zuurstof in de oven atmosfeer. | |||||||||||
Indium | smelten, bevochtigen | duur | verlaagt het smeltpunt. Verbetert bevochtiging van ferro legeringen door koper-zilver legeringen. Geschikt voor het verbinden van onderdelen die later worden gecoat met titaniumnitride. | ||||||||||
koolstof | smelten | verlaagt het smeltpunt. Kan carbiden vormen. Kan diffunderen naar het basismetaal, wat resulteert in een hogere hersmelttemperatuur, waardoor step-solderen met dezelfde legering mogelijk is. Bij boven 0.1% verergert corrosieweerstand van nikkellegeringen. Sporenhoeveelheden aanwezig in roestvrij staal kunnen vermindering van oppervlaktechroom(III) oxide in vacuüm vergemakkelijken en fluxloos solderen mogelijk maken. Diffusie uit de buurt van het ijzer verhoogt de hersmelt temperatuur; geëxploiteerd in diffusie solderen. | |||||||||||
silicium | smelten, bevochtigen | Ni | verlaagt het smeltpunt. Kan siliciden vormen. Verbetert bevochtiging van koper-gebaseerde Brazen. Bevordert de doorstroming. Veroorzaakt intergranular Bros maken van nikkellegeringen. Verspreidt zich snel in de onedele metalen. Diffusie uit de buurt van het ijzer verhoogt de hersmelt temperatuur; geëxploiteerd in diffusie solderen. | ||||||||||
Germanium | structureel, smelten | duur | verlaagt het smeltpunt. Duur. Voor speciale toepassingen. Kan broze fasen creëren. | ||||||||||
borium | smelten, bevochtigen | Ni | verlaagt het smeltpunt. Kan harde en broze boriden vormen. Niet geschikt voor kernreactoren, omdat boor een krachtige neutronenabsorberende stof is en daarom als een neutronengif fungeert. Snelle diffusie naar de onedele metalen. Kan diffunderen naar het basismetaal, wat resulteert in een hogere hersmelttemperatuur, waardoor step-solderen met dezelfde legering mogelijk is. Kan sommige basismaterialen eroderen of doordringen tussen korrelgrenzen van vele hittebestendige structurele legeringen, degraderen van hun mechanische eigenschappen. Veroorzaakt intergranular Bros maken van nikkellegeringen. Verbetert het bevochtigen van / door sommige legeringen, kan aan au-Ni-Cr legering worden toegevoegd om het bevochtigingsverlies door chromiumtoevoeging te compenseren. In lage concentraties verbetert het bevochtigen en verlaagt het smeltpunt van nikkelpotten. Verspreidt zich snel naar basismaterialen, kan hun smeltpunt verlagen; vooral een zorg bij het solderen van dunne materialen. Diffusie uit de buurt van het ijzer verhoogt de hersmelt temperatuur; geëxploiteerd in diffusie solderen. | ||||||||||
Mischmetal | sporenadditief | in een hoeveelheid van ongeveer 0,08%, kan worden gebruikt om borium te vervangen wanneer borium schadelijke effecten zou hebben. | |||||||||||
Cerium | sporenadditief | in sporenhoeveelheden verbetert de vloeibaarheid van Brazen. Bijzonder nuttig voor legeringen van vier of meer componenten, waar de andere additieven stroom en verspreiding in gevaar brengen. | |||||||||||
strontium | sporenadditief | in sporenhoeveelheden verfijnt de korrelstructuur van aluminiumlegeringen. | fosfor | deoxidizer | H2S, SO2, Ni, Fe, Co | verlaagt het smeltpunt. Deoxidizer, ontleedt koperoxide; fosfor-dragende legeringen kunnen worden gebruikt op koper zonder flux. Ontleedt zinkoxide niet, dus flux is nodig voor messing. Vormt brosse fosfiden met bepaalde metalen, zoals nikkel (Ni3P) en ijzer, fosforlegeringen die ongeschikt zijn voor het solderen van legeringen met meer dan 3% ijzer, nikkel of kobalt. De fosfiden scheiden bij korrelgrenzen en veroorzaken intergranular Bros maken. (Soms is het broze gewricht eigenlijk gewenst, hoewel. Fragmentatiegranaten kunnen worden gesoldeerd met fosfor dragende legering om gewrichten te produceren die gemakkelijk verbrijzelen bij detonatie.) Vermijd in omgevingen met aanwezigheid van zwaveldioxide (bv. papierfabrieken) en waterstofsulfide (bv. riolen of dicht bij vulkanen); de fosfor – rijke fase corrodeert snel in aanwezigheid van zwavel en het gewricht faalt. Fosfor kan ook aanwezig zijn als een onzuiverheid die wordt geïntroduceerd door bijvoorbeeld galvaniseerbaden. In lage concentraties verbetert het bevochtigen en verlaagt het smeltpunt van nikkelpotten. Diffusie uit de buurt van het ijzer verhoogt de hersmelt temperatuur; geëxploiteerd in diffusie solderen. | |||||||
Lithium | deoxidizer | Deoxidizer. Elimineert de behoefte aan flux met sommige materialen. Lithiumoxide gevormd door reactie met de oppervlakteoxiden wordt gemakkelijk verplaatst door gesmolten braze legering. | |||||||||||
Titanium | structurele, actieve | de Meest gebruikte werkzame metaal. Weinig procenten toegevoegd aan Ag-Cu legeringen vergemakkelijken bevochtiging van keramiek, bijvoorbeeld siliciumnitride. De meeste metalen, behalve enkele (namelijk zilver, koper en goud), vormen broze fasen met titanium. Bij het solderen van keramiek, net als andere actieve metalen, reageert titanium met hen en vormt een complexe laag op hun oppervlak, die op zijn beurt bevochtigd kan worden door het zilver-koper vlechtwerk. Beets oxiden, carbiden en grafiet; vaak een belangrijke legering component voor hoge-temperatuur solderen van dergelijke materialen. | |||||||||||
Zirkonium | structurele, actieve | Wets oxiden, carbiden, en grafiet; vaak een grote legering component voor hoge temperatuur solderen van dergelijke materialen. | |||||||||||
Hafnium | actief | ||||||||||||
Vanadium | structurele, actief | Bevordert de bevochtiging van alumina keramiek van goud gebaseerde legeringen. | |||||||||||
zwavel | onzuiverheid | compromitteert de integriteit van nikkellegeringen. Kan de gewrichten van resten van smeermiddelen, vet of verf. Vormt Bros nikkelsulfide (Ni3S2) dat bij korrelgrenzen scheidt en intergranulair falen veroorzaakt. |
sommige additieven en onzuiverheden werken bij zeer lage concentraties. Zowel positieve als negatieve effecten kunnen worden waargenomen. Strontium met een gehalte van 0,01% verfijnt de korrelstructuur van aluminium. Beryllium en bismut op vergelijkbare niveaus helpen de passiveringslaag van aluminiumoxide te verstoren en het bevochtigen te bevorderen. Koolstof bij 0,1% schaadt corrosieweerstand van nikkellegeringen. Aluminium kan zacht staal Bros maken bij 0,001%, fosfor bij 0,01%.
in sommige gevallen, met name voor vacuümsolderen, worden hoogzuivere metalen en legeringen gebruikt. 99,99% en 99.999% zuiverheidsniveaus zijn commercieel beschikbaar.
Er moet op worden gelet dat er tijdens het solderen geen schadelijke onzuiverheden ontstaan als gevolg van gezamenlijke verontreiniging of door het oplossen van de onedele metalen.
Smeltgedrag
legeringen met een groter bereik van solidus / liquidus temperaturen hebben de neiging om te smelten in een “papperige” toestand, waarbij de legering een mengsel is van vast en vloeibaar materiaal. Sommige legeringen vertonen neiging tot liquideren, scheiding van de vloeistof van het vaste gedeelte; voor deze moet de verhitting door het smeltbereik voldoende snel zijn om dit effect te voorkomen. Sommige legeringen tonen uitgebreid plastic bereik, wanneer slechts een klein deel van de legering vloeibaar is en het grootste deel van het materiaal smelt bij het bovenste temperatuurbereik; deze zijn geschikt voor het overbruggen van grote hiaten en voor het vormen van filets. Zeer vloeibare legeringen zijn geschikt voor het diep doordringen in smalle spleten en voor het solderen van strakke voegen met smalle toleranties, maar zijn niet geschikt voor het vullen van Grotere spleten. Legeringen met een breder smeltbereik zijn minder gevoelig voor niet-uniforme spelingen.
wanneer de hardsoldeertemperatuur voldoende hoog is, kunnen het solderen en de warmtebehandeling in één enkele handeling gelijktijdig worden uitgevoerd.
eutectische legeringen smelten bij één temperatuur, zonder papperig gebied. Eutectische legeringen hebben een superieure verspreiding; niet-eutectica in de papperige regio hebben een hoge viscositeit en vallen tegelijkertijd het basismetaal aan, met dienovereenkomstig lagere verspreidingskracht. Fijne korrelgrootte geeft eutectica zowel verhoogde sterkte en verhoogde rekbaarheid. De zeer nauwkeurige smelttemperatuur laat het verbindingsproces slechts lichtjes boven het smeltpunt van de legering worden uitgevoerd. Bij het stollen, is er geen papperige staat waar de legering lijkt vast, maar is nog niet; de kans op verstoring van het gewricht door manipulatie in een dergelijke toestand wordt verminderd (ervan uitgaande dat de legering zijn eigenschappen niet significant veranderde door het onedele metaal op te lossen). Eutectisch gedrag is vooral gunstig voor soldeer.
metalen met een fijne korrelstructuur vóór het smelten zorgen voor een betere bevochtiging dan metalen met grote korrels. Legeringsadditieven (b.v. strontium tot aluminium) kunnen worden toegevoegd om de korrelstructuur te verfijnen, en de voorvormen of folies kunnen worden bereid door snel te doven. Het zeer snelle doven kan amorfe metaalstructuur verstrekken, die verdere voordelen bezitten.
interactie met basismetalsedit
voor succesvol bevochtigen moet het basismetaal ten minste gedeeltelijk oplosbaar zijn in ten minste één component van de solderen legering. De gesmolten legering heeft daarom de neiging om het basismetaal aan te vallen en het op te lossen, waardoor de samenstelling in het proces enigszins verandert. De samenstelling verandering wordt weerspiegeld in de verandering van het smeltpunt van de legering en de overeenkomstige verandering van vloeibaarheid. Bijvoorbeeld, sommige legeringen lossen zowel zilver als koper op; opgeloste zilver verlaagt hun smeltpunt en verhoogt de vloeibaarheid, koper heeft het tegenovergestelde effect.
de verandering in het smeltpunt kan worden benut. Aangezien de hersmelttemperatuur kan worden verhoogd door de legering te verrijken met opgelost basismetaal, kan het stapsolderen met hetzelfde soldeersel mogelijk zijn.
legeringen die de onedele metalen niet significant aantasten, zijn meer geschikt voor het solderen van dunne profielen.
niet-homogene microstructuur van het ijzer kan een niet-uniform smelten en gelokaliseerde erosies van het onedele metaal veroorzaken.
bevochtiging van onedele metalen kan worden verbeterd door een geschikt metaal aan de legering toe te voegen. Tin vergemakkelijkt het bevochtigen van ijzer, nikkel en vele andere legeringen. Koper bevochtigt ferro metalen die zilver niet aanvallen, koper-zilver legeringen kunnen daarom Brazen staal zilver alleen zal niet nat. Zink verbetert de bevochtiging van ferrometalen, indium ook. Aluminium verbetert de bevochtiging van aluminiumlegeringen. Voor het bevochtigen van keramiek, reactieve metalen die chemische verbindingen met het keramiek kunnen vormen (bv. titaan, vanadium, zirkonium)…) kan worden toegevoegd aan de braze.
oplossen van onedele metalen kan schadelijke veranderingen in de soldeerlegering veroorzaken. Bijvoorbeeld, aluminium opgelost uit aluminium bronzen kan Bros maken van de vlecht; toevoeging van nikkel aan de vlecht kan dit compenseren.
het effect werkt in beide richtingen; er kunnen schadelijke interacties zijn tussen de gelaste legering en het onedele metaal. De aanwezigheid van fosfor in de ijzerlegering leidt tot de vorming van brosse fosfiden van ijzer en nikkel, fosforhoudende legeringen zijn daarom ongeschikt voor het solderen van nikkel en ferrolegeringen. Borium heeft de neiging om te diffunderen in de onedele metalen, vooral langs de korrelgrenzen, en kan broze boriden vormen. Koolstof kan sommige staalsoorten negatief beïnvloeden.
Er moet op worden gelet dat galvanische corrosie tussen het gesoldeerde metaal en het onedele metaal wordt vermeden, en met name tussen ongelijksoortige onedele metalen die aan elkaar worden gesoldeerd. Vorming van brosse intermetallische verbindingen op de legering interface kan leiden tot gezamenlijke mislukking. Dit wordt dieper besproken met soldeer.
de potentieel schadelijke fasen kunnen gelijkmatig worden verdeeld over het volume van de Legering, of worden geconcentreerd op het raakvlak tussen braze en base. Een dikke laag interfaciale intermetallica wordt meestal als schadelijk beschouwd vanwege de vaak lage breuk taaiheid en andere sub-par mechanische eigenschappen. In sommige situaties, zoals het bevestigen van matrijzen, maakt het echter niet veel uit, aangezien siliciumchips meestal niet worden blootgesteld aan mechanisch misbruik.
bij bevochtiging kunnen soldeerpotten elementen uit het onedele metaal bevrijden. Bijvoorbeeld, aluminium-silicium braze bevochtigt silicium nitride, dissocieert het oppervlak zodat het kan reageren met silicium, en maakt stikstof vrij, die holtes langs de gezamenlijke interface kunnen creëren en de sterkte ervan verlagen. Titanium-bevattende nikkel-goud braze bevochtigt siliciumnitride en reageert met zijn oppervlak, het vormen van titaniumnitride en het bevrijden van silicium; silicium vormt dan brosse nikkelsiliciden en eutectische goud-silicium fase; het resulterende gewricht is zwak en smelt bij veel lagere temperatuur dan mag worden verwacht.
metalen kunnen van de ene basislegering naar de andere diffunderen, waardoor verbrossing of corrosie ontstaat. Een voorbeeld hiervan is de diffusie van aluminium van aluminiumbrons naar een ferrolegering bij het verbinden hiervan. Een diffusiebarrière, bijvoorbeeld een koperlaag (bijvoorbeeld in een trimetstrip), kan worden gebruikt.
een offerlaag van een edelmetaal kan op het basismetaal worden gebruikt als een zuurstofbarrière, waardoor de vorming van oxiden wordt voorkomen en fluxloos solderen wordt vergemakkelijkt. Tijdens het solderen lost de edelmetaallaag op in het vulmetaal. Koper – of nikkelplateren van roestvrij staal vervult dezelfde functie.
bij het solderen van koper kan een reducerende atmosfeer (of zelfs een reducerende vlam) reageren met de zuurstofresten in het metaal, die aanwezig zijn als cuprooxide-insluitsels, en waterstofbrosheid veroorzaken. De waterstof die bij hoge temperatuur in de vlam of atmosfeer aanwezig is, reageert met het oxide, wat metallisch koper en waterdamp, stoom oplevert. De stoombellen oefenen hoge druk uit in de metalen structuur, wat leidt tot scheuren en gezamenlijke porositeit. Zuurstofvrij koper is niet gevoelig voor dit effect, maar de meest beschikbare kwaliteiten, bijv. elektrolytisch koper of hooggeleidend koper, zijn. Het verbrozelde gewricht kan dan catastrofaal falen zonder enige voorafgaande tekenen van vervorming of verslechtering.
PreformEdit
een preform preform is een hoogwaardige, precisie metalen stempelen gebruikt voor een verscheidenheid van verbindingstoepassingen in de productie van elektronische apparaten en systemen. De typische toepassingen van het solderen voorvormen omvatten het bevestigen van elektronische schakelingen, het verpakken van elektronische apparaten, het verstrekken van goede thermische en elektrische geleidbaarheid, en het verstrekken van een interface voor elektronische verbindingen. Vierkante, rechthoekige en schijf vormige solderen preforms worden vaak gebruikt om elektronische componenten met silicium matrijzen te bevestigen aan een substraat, zoals een printplaat.
rechthoekige voorvormen in de vorm van een frame zijn vaak nodig voor de constructie van elektronische pakketten, terwijl voorvormen in de vorm van een wasmachine meestal worden gebruikt om looddraden en hermetische doorvoerleidingen aan elektronische circuits en pakketten te bevestigen. Sommige voorvormen worden ook gebruikt in diodes, gelijkrichters, opto-elektronische apparaten en componenten verpakkingen.
•verschil tussen solderen en solderen
solderen omvat het verbinden van materialen met een vulmetaal dat smelt onder ~450 °C. Het vereist over het algemeen een relatief fijne en gelijkmatige oppervlakteafwerking tussen de afwerkingsoppervlakken. De soldeerverbindingen hebben de neiging zwakker te zijn vanwege de lagere sterkte van de soldeermaterialen.
hardsolderen maakt gebruik van vulmaterialen met een smelttemperatuur hoger dan ~450 °C. De afwerking van het oppervlak is doorgaans minder kritisch en de lasnaden hebben de neiging sterker te zijn.