送丝速度对铝/钢激光熔钎焊接头组织与性能的影响

采用ER2319焊丝进行了6061-T6铝合金/Q235镀锌钢光纤激光熔钎焊接,分析了送丝速度对接头成型、显微组织与力学性能的影响。结果表明:当激光功率为1.2 kW,焊接速度为1.2 m/min时,送丝速度在1.2~3.0 m/min范围内均可获得有效接头。接头的抗拉强度随着送丝速度的增加呈现先上升后减小的趋势,当送丝速度为2.4 m/min时平均抗拉强度达到最大值,为116.15 MPa。当送丝速度为1.8、2.4 m/min时,接头的上下表面的金属间化合物层可控制在10μm以内,而对接界面处的金属间化合物层厚度随着送丝速度的改变变化不明显,对接界面的IMC层主要由FeAl、FeAl_(2)、Fe_(4)Al_(13)相组成。接头的断裂形式为典型的解理断裂模式,而位于润湿铺展在钢表面的铝合金处则为韧性断裂。

12Cr2Mo1V钢凸台附加填充丝埋弧堆焊工艺研究

针对12Cr2Mo1V钢加氢反应器壳体凸台采用单丝埋弧焊进行堆焊、制造效率低的问题,研究了采用附加填充丝埋弧焊的焊接方法堆焊12Cr2Mo1V材质凸台本体的工艺可行性。研究结果表明,在12Cr2Mo1V钢上采用附加填充丝埋弧焊进行本体堆焊,焊接工艺性良好;其工艺评定试验的各项力学性能完全满足母材的要求,特别是-30℃夏比KV_(2)型缺口冲击试验冲击值均≥54 J,抗回火脆化倾向评定试验结果均满足v Tr54+3Δv Tr54≤0℃的要求。与单丝埋弧堆焊相比,两枪六丝附加填充丝埋弧堆焊凸台可提高生产效率200%~250%。该项工艺研究在满足加钒钢凸台性能的前提条件下,能极大缩短凸台制造周期、节能减排,为加氢反应器先进绿色制造的发展提供了新的制造手段。

胎圈钢丝附胶粘合性能的影响因素分析

研究胎圈钢丝附胶配方设计和硫化方案对其与胎圈钢丝粘合力的影响。结果表明,延长胶料的t_(10)以确保硫黄与金属的化学反应充分,可以显著提高胎圈钢丝附胶与胎圈钢丝的粘合力;与粘合树脂SL-3022相比,补强树脂SL-2101搭配适量的促进剂HMT可以在一定程度上提高粘合力;氧化锌和硬脂酸用量对胶料的t_(10)影响不大,对粘合力的影响也不明显;硫化时保证加压时间超过t_(10)即能保证足够的粘合力。

芯片焊盘加固提升Au-Al键合可靠性研究

在芯片铝焊盘的表面制备了Cu/Ni/Au凸块对芯片进行焊盘加固,通过焊盘结构的优化解决常规芯片铝焊盘在金丝键合时存在的工艺窗口小和金铝键合长期可靠性的问题。芯片进行焊盘加固后强度大幅度提升,有效避免了键合时击穿焊盘下介质层导致的短路问题。Ni层的存在有效避免了高温贮存时金属间化合物的生长导致的柯肯达尔空洞问题。通过试验证实了焊盘加固能大幅提高引线键合的工艺窗口,在300℃、24 h高温贮存试验中焊盘加固后的界面组织保持高度稳定。

铝焊盘镀钯铜丝多焊球脱焊失效的电化学评价

研究铝焊盘的镀钯铜丝(PCC)焊点的多焊球脱焊(MLB)失效过程,对提高产品的可靠性至关重要。利用电化学方法测定了在不同氯离子浓度、pH值和铜暴露面积等条件下电极的腐蚀电流,以表征铝及其金属间化合物(IMC)的腐蚀速率。结果表明,氯离子可以改变阳极极化率,从而影响腐蚀电流;pH值的变化可以改变阴极极化率,从而影响腐蚀电流。钯作为铜丝的保护层,在镀层分布不均或参数选择不当的条件下,与暴露的铜表面形成腐蚀电偶,导致铝及其IMC成为牺牲阳极并被腐蚀。

焊接速度对铝钢异种金属激光填丝熔钎焊性能的影响

采用不同的焊接速度对铝合金E600及汽车车身用镀锌钢板DP590D+Z进行激光填丝熔钎焊试验,焊接材料选用ER4047焊丝,分别对不同焊接速度下的焊缝成形质量、金属间化合物层厚度及力学性能进行了分析研究。结果表明:选择适当的焊接参数时,利用激光填丝熔钎焊可获得成形良好且具有一定抗拉强度的熔钎焊接头。为保证焊缝接头的性能,需控制界面处主要成分为FeAl_(2)和FeAl_(3)的金属间化合物层的厚度,随着焊接速度的提升,线能量下降,金属间化合物层厚度随之减小。综合考虑接头的线载荷及生产效率,最优焊接速度为1.5 m/min,此时线载荷约为197 N/mm,换算成铝合金强度为219 MPa,相当于母材强度的81%。

Au-Al键合界面金属间化合物对可靠性影响的研究

引线键合工艺是半导体封装过程中十分重要的一道工序,键合质量的提高基于键合可靠性的提升,而键合界面对键合的可靠性,乃至对电子元器件的服役性能和使用寿命都有着极大的影响。但是,在键合完成初期,由于会形成少量的金属间化合物(IMC)。而且,随着时间的增加和温度的升高,金属间化合物会增加。金属间化合物过多时易导致键合强度降低、变脆,以及接触电阻变大等问题,应该看到,脆性的金属间化合物会使键合点在受周期性应力作用时引发疲劳破坏,最终可导致器件开路或器件的电性能退化。其中,金属间化合物的形成和可肯达尔(Kirkendall)空洞是金铝(Au-Al)键合失效的主要失效机理。本文结合充分的实验测试数据及相关文献,综述键合界面上金属间化合物的形成以及演变机理,并且从不同种类的金线、芯片焊盘的铝层厚度、不同焊线的模式、不同类型的封装树脂,四个方面探讨键合界面金属间化合物对可靠性的影响。

非等温包覆机头胶料流场挤出均匀性的研究

对非等温包覆机头胶料流场挤出均匀性进行研究。结果表明:非等温包覆机头胶料流场压力、温度和流动速度的模拟变化趋势与实际相似,模拟试验是分析包覆机头胶料流场的一种有效方法;确定了影响胶料包覆均匀性的包覆机头流道参数(进料口位置、进料口直径和芯线牵引速度)的相关变化规律,为包覆工艺及包覆机头流道参数的合理选择提供了理论依据;确定了包覆过程中芯线牵引速度与进料口胶料流量匹配性的评价方法。该研究为包覆工艺及包覆机头流道参数的确定提供了理论指导。

废漆包线热解烟气二噁英排放特性与减排机理

分析了工业现场2t/炉的间歇式热解炉烟气中二噁英的生成及排放特性,提出了基于“过程抑制+末端减排”的二噁英控制技术.研究了在废铜漆包线热解过程添加抑制剂,并结合末端活性炭吸附对二噁英及其同系物排放的影响.结果表明,热解炉烟气中PCDD/Fs的排放浓度为54.32ng/Nm^(3),I-TEQ值为5.30ng I-TEQ/Nm^(3).PCDF的同系物主要为1234678-HpCDF和OCDF;PCDD的同系物主要为1234678-HpCDD和OCDD.应用“过程抑制+末端减排”的技术后,复合抑制剂能够减弱金属铜及其化合物的催化活性,降低Cl_(2)的浓度,抑制从头合成反应,复合抑制剂分解过程形成的活性自由基会阻碍PCDD/Fs的形成或攻击PCDD/Fs的分子键,抑制二噁英生成,结合末端活性炭的物理吸附,使热解炉烟气中二噁英的排放浓度降低至1.10ng/Nm^(3),I-TEQ值降低至0.08ng I-TEQ/Nm^(3),达到国家环保标准.

漆包线行业VOCs深度治理问题思考与对策

我国漆包线制造行业发展迅速,同时伴随较严重的VOCS治理的问题,已成为制约漆包线行业发展的制约因素。通过对该行业产排污环节进行分析,针对深度治理存在问题,本文将从源头控制、工艺过程、末端治理等方面提出相应解决对策,促使推动典型行业VOCS深度治理能力水平。

微波电路互联用金丝键合界面空间高低温特性演化研究

金丝材料应用于航天器小型化微波模块等产品的电路封装中,金丝键合界面受高低温环境影响易产生性能变化从而影响服役可靠性。本文对金丝界面高低温特性的演化规律进行了研究,包括空间温度环境模拟试验后的界面与成分迁移、界面层厚度变化、键合金丝拉伸剪切力与失效模式演变,得出不同温度条件处理后的金铝键合界面微观组织变化规律。结果表明高低温循环试验后金丝界面仍保持较高的结合强度,一定程度的金属间化合物生长提高了键合界面强度。高温贮存试验中,随着贮存时间的增加,金丝界面层IMC(Intermetallic Compound)厚度和金属间化合物不断增长,失效破坏位置越来越多地出现在键合界面处,铝金属化层附近的金含量因扩散而增高,金铝键合界面处IMC界面层厚度的增加降低了界面结合强度。

键合界面金属间化合物对可靠性影响的研究现状

在微电子封装过程中,键合丝被广泛应用,而键合可靠性对于产品的应用性能有着极大的影响,受到人们的广泛关注。键合丝与常用的铝焊盘之间是异质材料,在应用和服役的过程中会在界面上产生金属间化合物(IMC),对器件可靠性产生影响,同时,键合强度也与键合丝和焊盘之间的界面反应联系密切,因此了解键合丝与铝焊盘之间金属间化合物的形成与演变对键合可靠性的影响是有必要的。本文综述了Au/Al、Ag/Al和Cu/Al三种键合界面上金属间化合物的形成与演变的研究现状,并根据目前的应用状况,展望了未来的应用发展前景。

医用NiTi细丝与304SUS细丝对焊研究进展

在介入医疗器械领域,镍钛合金细丝与不锈钢细丝是最常用的两种金属材料.镍钛丝具有优异的回弹性、柔软性,不锈钢丝具有优异的刚性和推送性能,将镍钛丝和不锈钢丝进行同轴焊接能显著提高产品的操控性.目前,大多采用的连接方式是胶水粘接、套管保护等方式,达不到理想的性能,超细丝径的镍钛丝与不锈钢丝的同轴焊接是研究的热点和难点.该文对镍钛丝与不锈钢丝焊接的关键问题进行了综述,总结相关焊接方法的最新研究进展,比较不同焊接方法的特点,重点讨论超细异种合金丝焊接过程的析出相及金属间化合物对焊接区域力学性能的影响.

漆包线行业VOCs排放综合管控技术研究

漆包线行业具有挥发性有机物(VOCs)排放量大、初始浓度高的特点,因此本文对漆包线行业VOCs产排放情况及废气收集、治理现状进行了分析,从源头削减,生产工艺革新,废气收集、治理及排放监管等方面,提出了漆包线行业VOCs排放综合管控技术,以期为漆包线生产企业VOCs防治提供参考。

新型复合走丝线切割机床的恒张力机构研究

介绍了新型电火花线切割走丝方式,即电极丝做往复低速直线运动的同时还绕自身轴线高速旋转的复合走丝方式的实现方法。通过分析高速走丝电火花线切割机床的张力控制机构存在的缺点,提出两种新型复合走丝电火花线切割机床的张力控制机构,即分别采用惯性力与电磁力实现对电极丝张力控制的装置。阐述了两种张力装置的结构和工作原理,该装置能够克服人工操作张紧轮或重锤式张力机构的缺点,实现张力的自动调节。

复合运丝型电火花线切割加工参数分析与研究

提出了一种新型电火花线切割机床,即电极丝作往复直线运动的同时还绕自身轴线高速旋转的复合运丝型线切割机床。介绍了该类机床与其他线切割机床加工的基本工艺指标。通过与高速走丝电火花线切割机床比较实验,分析了脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲峰值电流等电参数对加工工艺指标的影响,实验表明这种独特的复合运丝方式在降低表面粗糙度、提高加工精度等方面较传统运丝方式具有较大的优越性,且机床结构较为简单,对于各种工艺参数和电参数具有更加广泛的适用性,具有进一步研究和推广价值。

氟化物对碱性药芯焊丝焊接工艺性能的影响

系统研究了氟硅酸钠、萤石对碱性药芯焊丝的焊接电弧稳定性、焊接飞溅、焊缝金属的脱渣性和熔滴大小的影响。研究结果表明，碱性药芯焊丝的药芯粉中含有适量的氟化物，能显著地提高碱性药芯焊丝的焊接工艺性能。

炭黑分散度对混炼胶物理机械性能的影响

分散度是胶料的重要性能标准,本文通过对全钢胎面胶配方实验数据的整理,进一步分析了炭黑分散度对胶料物理机械性能的影响,总结出隐藏在外部因素干扰下的影响规律:分散度越好全钢胎面胶的物理机械性能就越好。

漆包线行业挥发性有机物(VOCs)排放特征研究

根据"源头追踪"思路,结合生产工艺调查,现场采样及实验分析,研究了漆包线制造过程中挥发物有机物(VOCs)从原物料输入到产品输出(原物料输入、净化销毁、泄露、逸散、最终排放、产品残留)各环节的排放特征.结果表明,共检出41种VOCs,从原物料输入的VOCs,有81.1%得到了销毁,3.5%从涂料储槽,供漆系统等环节逸散,2.6%从炉膛出口及其他环节泄露,8.4%经管道有组织排放,只有极少部分残留在产品中.主要排放的VOCs成分是乙苯、甲酚、二甲酚、苯酚、二甲苯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺.VOCs排放系数为(24.75±6.52)g VOCs/kg漆包线.采用排放系数法估算了2010年全国漆包线行业VOCs的排放量和2015年的预期排放量分别为2.62万t和3.19万t.

铝合金与不锈钢异种金属铝硅药芯焊丝TIG熔钎焊接头组织及性能

采用铝硅药芯焊丝进行了铝合金与不锈钢异种金属无镀层TIG熔钎焊试验,运用OM,SEM,EDS及XRD分析了接头微观组织,研究了界面层及焊缝中金属间化合物种类,分析了药芯钎剂的作用,并测试了接头力学性能.结果表明,药芯钎剂能够促进铝硅钎料在不锈钢表面润湿铺展,获得的润湿角小于30°,钎剂挥发不完全,在接头中产生许多气孔;接头中钢侧界面层由[Al,Fe,Si]相和Fe4Al13构成,焊缝由α-Al基体、汉字状α铁相(Fe2SiAl8)以及细长板条状混合相(β铁相FeSiAl5及少量Al-Si共晶相)构成;剪切试验中接头均断裂在钢侧界面层,接头抗剪强度仅为55MPa,断裂面由[Al,Fe,Si]相、FeAl以及少量的FeSi,AlCr相构成.