鋁帶可焊性連續(xù)電鍍工藝的開發(fā)及關(guān)鍵性技術(shù)研究.pdf

1、本文的研究圍繞鋁及鋁合金帶材的可焊性連續(xù)電鍍展開,在生產(chǎn)過程中緊密跟蹤,與現(xiàn)場工作人員密切配合,通過現(xiàn)場和實驗室的聯(lián)合試驗,共同解決了調(diào)試期間出現(xiàn)的各種問題,最終獲得了性能優(yōu)良可靠的目標產(chǎn)品。
　　鋁帶連續(xù)電鍍鎳時,出現(xiàn)了上部邊緣鍍層結(jié)合力差的問題?？紤]到甘油的保濕作用,本文首次提出了在浸鋅液中添加甘油,利用pH試紙液痕法、時間電位曲線測試及熱震-劃格法,分別研究了加入不同濃度甘油的浸鋅液在一次浸鋅后,鋁試片上滯留液膜的分布、浸鋅

2、層的穩(wěn)定電位變化及鍍層結(jié)合力。結(jié)果表明,加入甘油后,浸鋅液膜分布均勻,甘油質(zhì)量濃度在20 g/L時可有效防止浸鋅層上部因液膜干燥而被氧化,從而保證后續(xù)鍍鎳層的結(jié)合力。
　　為解決鍍鎳鋁帶表面出現(xiàn)不規(guī)則分布的黑點的問題,開發(fā)了四元合金無氰浸鋅液。利用 USB電子顯微鏡觀察鋁合金試樣浸鋅后的表面,發(fā)現(xiàn)與普通浸鋅液相比,該浸鋅液所得的鋅層致密、均勻、晶粒細致,避免了浸鋅層因晶粒粗大,在酸性鍍鎳液中發(fā)生化學溶解而引入鋅離子雜質(zhì),進而使鍍鎳

3、層表面出現(xiàn)黑點、斑紋等缺陷。
　　生產(chǎn)實踐中,將鋁帶可焊性電鍍的生工藝簡化為化學除油、酸洗、一次浸鋅和電鍍鎳,此工藝省時省工,節(jié)省成本,獲得了可焊性的鍍鎳鋁帶。
　　分別利用OCA視頻接觸角測量儀和高倍光學顯微鏡觀察并測量了鋁帶鍍鎳層對SAC焊料的潤濕角,兩種方法測得的潤濕角平均值均為11°左右,滿足可焊性分級標準中,優(yōu)良潤濕性的判斷依據(jù)θ≤30°。利用萬能材料測試機測試了鍍鎳鋁帶焊接接口的剪切強度,通過 SEM測試觀察了焊

4、接界面的微觀形貌,實驗結(jié)果表明,鍍鎳鋁帶的焊接性能完全能夠滿足散熱制件的要求。
　　為降低成本,減少污染,在鋁帶浸鋅后以氨基磺酸亞鐵體系電鍍鐵取代鍍鎳,并將鍍鐵層作為中間層,而后可進一步電鍍錫、銅等可焊性鍍層。通過Hull槽試驗對氨基磺酸鹽鍍液的pH值、操作溫度、鍍液組成等工藝條件進行了優(yōu)化。在優(yōu)化的工藝條件下,分別對相應(yīng)鍍層的結(jié)合力、耐蝕性及可焊性進行了表征,結(jié)果表明,氨基磺酸鹽鍍鐵工藝可達到良好的鍍層結(jié)合力和鍍錫層焊料潤濕性,