钎焊石墨治具的预处理步骤

钎焊石墨治具的预处理进程及剖析如下：
一、外表清洁处理
去污
    使用酒精或丙酮擦洗石墨治具外表，彻底清除油污、尘土等杂质。这一进程是基础且要害的，因为污染物会阻挠钎料与石墨的湿润，导致焊接缺陷。例如，在半导体封装中，石墨治具的清洁度直接影响芯片的焊接良品率，微米级污染或许导致电学功用失效。
脱气处理（针对多孔石墨）
    氢气炉脱气：在1100℃下加热20分钟，氢气取代孔隙中的空气，一同起还原作用，防止高温下气体逸出影响真空度。
    真空灼烧：在真空度10mmHg、1300-1400℃条件下灼烧，进一步去除孔隙中的残留气体。此方法适用于对真空度要求极高的场景，如航空航天发动机部件的钎焊。
二、外表金属化处理（增强湿润性）
电镀或喷镀过渡层
    电镀：在石墨外表堆积一层镍（Ni）或铜（Cu），厚度一般为几微米至几十微米。镍层能明显前进石墨与铜基、银基钎料的湿润性，例如在石墨与铜合金的钎焊中，镍层可使接头抗剪强度进步30%以上。
    等离子喷镀：喷镀钛（Ti）、锆（Zr）或二硅化钼（MoSi?）等资料，构成细密的过渡层。钛层在高温下与石墨构成碳化钛（TiC），增强结合力，适用于高温钎焊场景。
活性钎料替代方案
    若金属化工艺杂乱，可选用含活性元素（如钛、锆）的钎料，直接与石墨反响构成冶金结合。例如，Ag-Cu-Ti钎料在880℃下可完结石墨与不锈钢的可靠衔接，接头强度达50MPa以上。
三、中心缓冲层设计（应对热膨胀系数差异）
缓冲层资料选择
    当钎焊热膨胀系数差异大的金属（如铝、钛）与石墨时，需在两者间添加钼（Mo）或钛（Ti）缓冲层。钼的热膨胀系数介于石墨和铝之间，可有效吸收热应力。
缓冲层厚度优化
    缓冲层厚度需根据资料热膨胀系数差和焊接温度计算。例如，石墨与钛合金钎焊时，0.5mm厚的钛缓冲层可使接头剩余应力下降60%，防止石墨开裂。
四、预处理工艺参数操控
加热与冷却速率
    均匀加热：选用梯度升温，防止部分过热导致石墨开裂。例如，在真空炉中以5℃/min的速率升温至钎焊温度。
    缓慢冷却：钎焊完结后，随炉冷却至200℃以下再取出，防止急冷发生热应力。关于大型石墨治具，可选用分段冷却工艺。
钎料放置方式
    夹置钎料：将钎料片或箔夹在石墨与金属接头中心，保证钎料均匀熔化填充空位。
    预置钎料：在石墨外表预先涂覆钎料膏，适用于杂乱结构焊接，但需操控涂覆厚度（一般0.1-0.3mm）。
五、预处理作用验证
湿润性检验
    经过接触角测量仪点评钎料在石墨外表的湿润性，接触角越小，湿润性越好。例如，经镍镀层处理的石墨外表，银基钎料的接触角可从120°降至30°以下。
接头功用检测
    剪切强度检验：按规范制备试样，在万能实验机上进行剪切实验，点评接头结合强度。
    金相剖析：经过光学显微镜或扫描电镜查询接头微观组织，查看是否存在未熔合、气孔等缺陷。

想要了解更多钎焊石墨治具的内容，可联系从事钎焊石墨治具多年，产品经验丰富的滑小姐：13500098659。