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酸性硫酸鹽鍍錫故障分析:光亮錫鍍層的可焊性差

發布時間:2015/1/26 9:15:57 來(lai)源:禾川化學 字體: 
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(1)可能原因:鍍層厚度太薄
原因分析:銅合金基體鍍錫或鋼基體鍍銅后鍍錫,錫與銅互相接觸,存在一個銅、錫界面,金屬之間互相滲透,形成合金擴散。在高溫下,這種現象尤為明顯。銅基體對錫有較好的滲透作用,滲透速度較快,而錫也向銅合金基體滲透,隨著時間的推移,擴散的結果是在原來的界面上形成了兩個不同金相組成的擴散層,一個由Cu3Sn組成,靠近銅基體一邊;靠近錫鍍層一邊,其組成為Cu6Sn5。因為銅的熔點較高(為1083℃),故Cu3Sn和Cu6Sn5的熔點都要比純錫(232℃)高得多,超過700℃。所以銅錫合金層很難在焊接溫度下熔化,即不易和溶化了的鉛錫焊料互相滲透,形成一個新的合金,因此表現出來的焊接性差。如果鍍錫層的厚度較厚,那么較薄的銅錫合金層還不足以影響焊接性;如果鍍錫較薄,在3μm以下,隨著Cu-Sn擴散帶的逐步增長,錫層變得更薄,鍍件就表現出擴散層合金的特征,必然會導致工件焊接性能下降。另一方面裸露在空氣中的錫層表面會緩慢氧化,錫鍍層的真實厚度變薄,錫的氧化物阻礙了錫層與焊料之間的互相溶解和錫層的熔化。以上兩種因素導致原來就很薄的錫鍍層可焊性差,焊接用的工件的錫鍍層厚度一般要求在10μm左右,至少為5~6tμm。
處理方法:據鍍層的特定性能,設定電流和時間,確保鍍層厚度滿足后工序深加工的要求。
(2)可能原因:光亮劑性質的影響
原因分析:不同的光亮劑雖然都能得到同樣光亮的錫鍍層,但焊接性能差別較大,應合理選擇光亮劑。
處理方法:合理選擇適合本產品加工特性的光亮劑。
(3)可能原因:基體表面光潔度的影響
原因分析:試驗發現,基體表面光潔度對鍍層的焊接性能有較大的影響,即表面光潔度好的比表面粗糙者有好的焊接性。這是因為基體金屬光潔度越好,鍍層的結晶就越細致緊密。另外,鍍層表面不潔凈,易產生白霧的鍍層,經高溫老化后,其焊接性差。
處理方法:基體金屬表面粗糙的工件,拋光后再電鍍。
(4)可能原因:鍍液老化的影響
原因分析:將老鍍液和新配的鍍液鍍出的錫鍍層進行可焊性對比試驗,結果新配制的鍍液鍍出的工件有更好的可焊性。因為老鍍液中光亮劑的分解產物多,易夾雜在鍍層之內,從而影響其可焊性。若將老鍍液用活性炭吸附處理,試驗發現,同樣可得到可焊性較好的錫鍍層。
處理方法:加強鍍液的維護保養,定期用活性炭處理鍍液。
(5)可能原因:鍍液中銅雜質多
原因分析:鍍液中少量的Cu2+雜質,對錫鍍層的可焊性影響較小,如果鍍液Cu2+雜質較多的話,Cu2+與鍍層共沉積,導致可焊性差。
處理方法:小電流電解(Dk=0.1~0.2A/dm2)。
(6)可能原因:鍍液渾濁的影響
原因分析:鍍液中的膠狀物與Sn2+共沉積到鍍層中,使鍍層變色,對錫鍍層的可焊性將有一定的影響。
處理方法:詳見酸性硫酸鹽鍍錫故障分析:鍍錫液渾濁的處理方法。
(7)可能原因:鍍后處理不良
原因分析:對于光亮鍍錫而言,鍍后處理十分重要,若鍍層表面殘留的鍍液清洗不凈或錫鍍層在存放和轉運過程中遭受氧化和污染,都將直接影響其可焊性
處理方法:a.按下列工藝進行鍍后處理:鍍錫工件→水洗→專用清洗劑(或5%磷酸三鈉)清洗→水洗→鈍化(Cr03:50g/L;H2S04:1~2g/L;常溫;10~20s) →水洗→熱純水洗(60℃以上) →甩干→60~70℃烘干;(鈍化工藝也可采用專用鈍化劑進行鈍化。)
b.嚴格清洗操作,加強清洗水和化學槽液的維護保養。
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