Ar-N_2 Shielding GTA Welding of Copper Thick Plates

The Ar-N2 gas tungsten arc(GTA) welding of 10 mm copper thick plates without preheating was investigated.The microstructure of weld metal and joints was observed and mechanical performance of weld metal was tested by using Cu-Ti welding metal with different Ti content.The Ar-N2 GTA weld of copper thick plates can eliminate the nitrogen porosities in the weld metal by adding element Ti in filler metal,which is caused by N2 gas in shield gas.The elimination degree of nitrogen porosities,the distribution of CuTiN intermetallic compound(IMC) and the mechanical performance of joints are associated with the change of the Ti content in the welding materials.And when Ti content is about 5%,nitrogen porosities is eliminated completely and the CuTiN IMC distribute dispersedly,the tensile strength and impact ductility of the joint achieve the best result,which almost reaches the lever of the base metal.

8000 V高压脉冲PCB技术研究

高压脉冲点火线圈是新能源汽车、智能工控和储能设备的核心控制单元,以高精度的厚铜线路为主,需要承受8000 V以上的高压,因此对印制电路板(PCB)介质厚、板厚均匀性、线路图形精度、尺寸稳定性等有特殊要求。从材料、产品结构、工艺流程、板厚均匀性、平面线圈电感量、槽孔尺寸、盘中孔平整性等方面进行试验,找出最优的加工方案,满足客户对高压脉冲PCB产品质量和高可靠性的需求。

电镀竖向同电位铜厚差异的改善探讨

垂直连续电镀(VCP)线由于其高效率、高稳定性、高精度、低成本等优点,在印制电路板(PCB)生产中已逐步取代传统龙门式电镀设备,广泛运用于全板电镀、图形电镀及微孔电镀。针对VCP的导电结构及电镀原理展开分析,通过对比实验,研究分析了造成整板电镀竖向同电位铜厚异常的原因,并通过制定相应的措施,有效解决了因飞钯导电不良导致的镀铜差异性问题。

脉冲电镀复合波形对孔铜和拐角铜深镀能力的影响

本文介绍脉冲电镀复合波形参数对通孔板孔中铜厚和拐角铜厚深镀能力的影响,通过对单一波形和复合波形进行对比研究发现复合波形取得的深镀能力比单一波形更好。同时对复合波形中的反向电流和正反向脉冲宽度(时间)对通孔的镀通率做了详细探究,调整复合波形控制脉冲电镀过程中反向电流的大小和正反脉冲宽度(时间),能够调节高厚径比通孔的孔中铜厚和拐角铜厚的深镀能力,其中随着反向电流的增大,孔中铜厚深镀能力逐渐提高,但拐角铜厚深镀能力会有所降低;而随着正反脉冲宽度增加,拐角铜厚深镀能力逐渐降低,但孔中铜厚深镀能力会呈现先增加再降低的抛物线趋势。

316L不锈钢带卷镀铜厚度不均匀性研究

本文研究了对316L不锈钢带进行除油、同槽活化镀镍预处理后,以卷绕方式电镀铜工艺中,改变极间距、电流密度、采用仿形阳极等措施对镀层表面形貌和厚度分布不均匀性的影响。结果表明,在两侧放置铜板做阳极的情况下,镀铜层厚度随极间距的增加而减薄,并按照卷绕圈数呈波动变化。采用仿形阳极后,厚度波动情况缓解。镀铜层厚度均匀性的影响因素按照影响大小依次排序为:阳极形状>极间距>电流密度。经过改进的卷绕镀铜工艺较佳参数为:预镀镍极间距4 cm,双镍板阳极,电流密度2 A/dm^(2),温度40℃;镀铜极间距3 cm、双仿形磷铜阳极,电流密度2 A/dm^(2),室温。电镀20 min时镀层厚度极差和标准差为8.06μm和1.61μm,远低于改进前的37.42μm和8.27μm,镀层厚度不均匀性得到改善。

316L不锈钢卷镀铜挂具设计对镀层厚度均匀性的影响

受制于短带材的长度特点及其对镀层均匀性的要求,没有合适形状的挂具。本文通过设计一种圆柱体形挂具,将挂具与带材接触的部分凹陷,用其固定内侧阳极来控制阳极板与带材的相对位置,依靠带材侧面与挂具的两个接触点导电;还对挂具进行了绝缘处理、采用辅助阴极使电流分布更均匀。结果表明,改进挂具的凹陷设计、采用辅助阴极改善了镀层厚度分布的均匀度,镀层厚度分布的标准差由1.8μm变为0.4μm,实现了不锈钢短带材卷绕后的均匀电镀。

不同衬垫下双丝气电立焊的微观组织与性能分析

通过采用60 mm厚的大线能量钢板E40-W600进行双丝气电立焊试验,焊接过程采用陶瓷衬垫和水冷铜衬垫两种衬垫方式,分析两者在焊接接头、力学性能及微观组织之间的区别。结果表明:采用水冷铜衬垫进行双丝气电立焊,其焊接接头背面成型的宽度和余高比陶瓷衬垫的偏小;通过对两种衬垫下焊接接头根部微观组织的分析,水冷铜衬垫下的焊接接头FL+2 mm处为相互交织的针状铁素体和少量铁素体束间碳化物、块状铁素体组成,针状铁素体的面积达到90%,块状铁素体的尺寸为20-40μm;陶瓷衬垫下的焊接接头根部FL+2 mm处,由粗大的铁素体和少量细小珠光体组成,晶粒尺寸30μm以上的面积超过40%;两种衬垫下抗拉强度和弯曲性能相近,但根部的冲击性能水冷铜衬垫的焊接接头明显优于陶瓷衬垫的焊接接头。通过以上试验及分析,丰富了双丝气电立焊的焊接工艺,为双丝气电立焊工艺及配套钢板、焊材的研究及在后续船舶、钢结构的推广应用,提供了数据参考。

GT30光板的缺陷检测方法

目前PCB被广泛地应用于各种电子零部件中。PCB在生产过程中可能会因为各种因素而导致出现缺陷,最终影响产品的质量。因此,及时、有效地检测出PCB的质量缺陷就成了一个急需解决的问题。为此,以GT30光板为检测对象,参考IPC-TM-6502.1.1F:2015和GB/T 16594-2018标准要求,对样品进行了固封、研磨、抛光和蚀刻等处理,使用金相显微镜进行切片检查、不同位置的铜厚(PCB侧焊盘)测量和IMC检测。通过对检测结果的数据和图像进行分析,可以得出该方法能够精准有效地检测出GT30光板中的缺陷,且对厚度的检测精度能达到0.01μm,具有一定的参考价值。

石墨颗粒表面化学镀铜研究

为了充分利用Cu的导电性能,碳石墨的润滑性能,改善Cu/C的润湿性,用化学镀铜的方法成功地对石墨颗粒表面进行镀覆,详细地研究了镀铜液组分及工艺与石墨颗粒表面镀铜层厚度、沉积速度的关系,并得出较好的组分工艺方案,采用优化工艺可以得到平均厚度约7.1μm的镀铜层。同时应用x射线、金相显微镜、扫描电镜及电子探针对镀铜层的厚度、表面形貌、镀铜层与基体的界面进行了全面观察。分析表明,cu/c界面存在过渡层,界面成锯齿状,机械冶金结合的特征十分明显,改善了铜碳界面的相溶性。

紫铜厚板的搅拌摩擦焊接

采用搅拌摩擦焊接方法对厚度为25mm的T2紫铜厚板进行了单道对接焊试验,并对焊缝的微观组织、力学性能、导电特性及焊缝能谱进行了分析.结果表明,用搅拌摩擦焊方法焊接25mm厚的T2紫铜板,可得到成形美观、内部无缺陷的平板对接接头.在旋转速度为960r/min、焊接速度为70mm/min时,搅拌摩擦焊的焊接接头的抗拉强度可达到186.6MPa,搅拌摩擦焊接头的电阻率与母材基本相当.

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定子午线轮胎用钢帘线镀层中铜含量及镀层厚度

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定子午线轮胎用钢帘线镀层铜含量及镀层厚度。子午线轮胎用钢帘线样品的镀层用氨水（1＋1）溶液15mL和质量分数为30%过氧化氢溶液1mL溶解,然后用盐酸（1＋1）溶液15mL酸化。选择铜的分析谱线为217.894nm。铜的质量浓度在8.50mg以内与其发射强度呈线性关系,检出限（3s）为0.01mg·L-1。方法用于钢帘线样品的分析,测定值的相对标准偏差（n=6）在0.15%~4.0%之间,测定值与容量法测定结果相符。

板坯连铸结晶器热流量分布的研究

利用结晶器拉漏预报的热电偶所测的结晶器铜板的温度,采用数值模拟方法对连铸结晶器壁的热流量进行了计算.详细给出不同工艺情况下,结晶器壁铜板温度及瞬时热流量的分布,并在此基础上对渣圈厚度进行了计算,详细分析了连铸工艺参数对结晶器铜板温度、瞬时热流量及渣圈厚度的影响.

电刷镀超厚镍/铜组合镀层及其组织结构

采用电刷镀技术分别制备了厚度约为1 mm的单一Ni镀层和Ni/Cu组合镀层。对比了两种镀层的外观、表面显微硬度、截面显微硬度分布和截面组织结构。结果表明,Ni镀层和Ni/Cu组合镀层的平均表面显微硬度分别为357 HV和475 HV。随着镀层厚度的增大,Ni镀层出现异常生长的现象,显微硬度先增大后减小。Ni/Cu组合镀层比Ni更致密,纵向显微硬度的波动更小,结合力良好。

不同层厚比的铜/铝层状复合板剪切特性研究

为研究铜/铝复合板的剪切特性,对三种不同层厚比的铜/铝复合板进行斜刃横剪加工实验,分析了不同层厚比下铜/铝复合板的断面形貌特征、加工硬化及剪切力的变化规律。结果表明:不同层厚比的复合板材剪切断面形貌特征略有不同,在铜层占比较大时,铜层也会出现断裂带。随着铜层占比的增大(即铜/铝层厚比增加),剪切断面平整性变好,塌角、毛刺逐渐增大,剪切带逐渐增大,断裂带逐渐减小,加工硬化程度及范围增加,剪切力增大。在层厚比较小(1:9和2:8)时,复合板材断裂为剪切断裂和微孔聚集型断裂的混合型断裂模式,而层厚比较大(3:7)时为剪切断裂模式。

不同焊接条件下TIG焊接紫铜厚板的热效应研究

为改善紫铜厚板的焊接性,采用商业有限元软件Marc对钨极气体保护焊接紫铜厚板的温度场进行模拟,并详细讨论了焊接电流以及预热温度对熔池和热影响区的影响.结果表明,熔池和热影响区均随着预热温度和焊接电流的增加而增加,因此,在采用不同的预热温度和焊接电流的组合可以得到相同尺寸的熔池,但热影响区尺寸差别很大;在20℃时采用He或N2气保护焊得到的熔池尺寸与Ar气保护预热400℃时得到的熔池尺寸基本一致,但热影响区的尺寸窄于Ar气保护预热400℃时得到的热影响区尺寸.

厚铜板焊接的计算机模拟与实验研究

基于焊接模拟前处理软件和焊接模拟后处理软件进行厚铜板三个电弧焊接过程温度场的数值模拟和实验对比研究。先利用前处理软件进行建模和划分网格等工作,再利用后处理软件完成焊接仿真模拟过程。本研究主要是用后处理软件调整焊接电流、电弧电压、焊枪间距、焊接速度,送丝速度等工艺参数,进行多组工艺参数下厚铜板焊接温度场的模拟,然后对比分析不同焊接工艺参数下的焊接温度场云图,获得最佳焊接工艺参数(焊枪间距16 mm,焊接电流300 A,TIG焊枪电压16 V,MIG焊枪电压20 V,MIG焊枪送丝速度10 mm/s),模拟结果为:MIG焊枪的熔池大小为:熔宽6.4 mm、熔深4.8 mm、熔池长度12.6 mm。

木塑制件化学镀铜工艺研究

对选择性激光烧结(SLS)木塑制件依次进行填孔(渗蜡或渗树脂)、打磨和银氨溶液活化后再化学镀铜。化学镀铜的工艺条件为:五水合硫酸铜15 g/L,乙二胺四乙酸二钠20 g/L,酒石酸钾钠15 g/L,亚铁氰化钾0.01 g/L,37%的甲醛15 m L/L,氢氧化钠适量,pH 11.5,温度50°C,装载量3 dm2/L,时间30 min。研究了不同填孔前处理工艺及活化时间对化学镀铜层厚度的影响。获得了均匀、致密,厚度为5.46μm,结合力为0级,表面电阻率为0.054?的铜镀层。

预热对紫铜厚板TIG焊接工艺性的影响

系统地研究了紫铜厚板TIG焊时,预热对焊接接头微观形貌组织的影响、力学性能的改善及其带来的其它问题。分析发现,预热虽然可以减小焊接接头结晶裂纹的倾向,提高接头拉伸强度,但是高温预热却使得焊件表面氧化严重,焊接试板变形大,且母材、热影响区和焊缝晶粒严重长大。

退火工艺对冷轧铜/钢/铜复合板界面组织和力学性能的影响

采用冷轧复合法成功制备了铜/钢/铜复合钢板,利用OM、EPMA手段分析了铜/钢/铜复合板界面组织和合金元素扩散,研究了退火处理对铜/钢/铜复合板界面组织和力学性能的影响.试验结果表明,碳钢中铁原子与铜中铜原子发生互扩散现象,生成Fe-Cu固溶扩散层.随着退火温度的升高和保温时间的增加,扩散层厚度都会变大.随着退火温度的升高,碳钢中铁素体晶粒明显长大,基体软化,屈服强度和抗拉强度降低.退火温度为600℃时,随着保温时间增加,强度没有明显变化.

印刷电路板散热过孔导热率计算方法及优化

为了对电源设备的印刷电路板(PCB)散热过孔的导热性能做优化提高,推导了一套理论计算公式,采用数值仿真、实验测试的方法验证了该公式的可靠性。通过该理论计算公式,研究了散热过孔的孔径、填充的材料以及过孔镀铜厚度对导热率的影响。研究结果显示,过孔内孔直径为0.45 mm为最优直径;填充材料为FR4或者Rogers时没有明显的改善,但是如果用焊锡等高导热率的材质填充时导热率有明显的提高;过孔镀层厚度对导热率的影响非常大,呈线性的增长关系。采用该结果推荐的三种散热过孔优化方案,能使导热率分别提高6.5%,35%及51%。