钎焊考试总结资料.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date钎焊考试总结资料钎焊考试总结资料1. 钎焊:加热到钎料熔化、母材不熔化的温度,通过母材与钎料之间的溶解、扩散等冶金反应,凝固后实现冶金连接2. 固体纯金属的表面结构:最外层表面为0.2-0.3nm的气体吸附层,次表层为3-4nm厚的氧化膜层,常由氧化物的水合物、氢氧化物和碱式碳酸盐等成分组成,在氧化膜之下是一层厚度约为1-2m厚的微晶组织,其下层是1-10m的变形层,
2、3. 润湿的分类:附着润湿、浸渍润湿、铺展润湿4. 附着润湿:指固体与液体接触后,将液气相界面和固气相界面变为固液相界面的过程。5. 浸渍润湿:是指固体浸入液体的过程。固气相界面被固液相界面所取代,液相表面不变6. 铺展润湿:是液滴在固体表面上铺开的过程,即以液固相界面和新的液气相界面来取 代固气相界面和原来的液气相界面的过程。7. Young氏方程的三个基本假设:过程发生在理想表面上、系统达到平衡状态、体系的温 度、压力和组成均不发生变化则体系的总自由能变化仅取决于表面自由能的变化。8. Young氏方程:,又称为润湿系数,=0就是铺展润湿9. Young氏方程的推导是假定在恒温、恒压和组成
3、不变的平衡条件下得到的。10. 三种润湿的共同特点是:液体将气体从固体表面排开,使原固气界面消失,并代之以固液界面。11. 附着润湿 12. 浸渍润湿:13. 铺展润湿:14. 要促进润湿,最常采用的方法是用第二种液体(钎剂)覆盖在钎料与母材的表面上,从而使界面的情况发生变化此时有15. 附加压力定义为: PA=Pr-P其中:P和Pr分别为平相界面和弯曲相界面时体相所受的压力。可见,附加压力是任意形状界面时比平界面时多出的压力。16. 弯曲液面的附加压力:当相界面为曲面时,还会产生另一种压力,称为附加压力。17. 平界面:附加压力为零;凸界面附加压力为正值,指向液体内部;凹界面附加压力为负值,
4、指向液体外部。附加压力的方向均指向液面的曲率中心。18. P=2/r 由此可见:附加压力与表面张力成正比,与界面曲率半径成反比。 19. 钎缝不致密性缺陷:指钎缝中的夹气、夹渣、夹气夹渣、气孔和未钎透等。20. 钎缝中不致密性缺陷产生的原因:在通常的平行间隙的情况下,液态钎料和钎剂并不是均匀一致,整齐划一地流入间隙的,而是以不同的速度和不规则的路线流入间隙的,这是产生不致密性缺陷的根本原因。 21. 大包围现象:钎料(或钎剂)熔化后从平行间隙的一侧向间隙中填充时,在流动前沿和间隙的侧面边缘处都将出现弯曲液面,因而造成在钎缝边缘处的附加压力比内部大,这使得钎料(或钎剂)沿钎缝外围的流动速度比内部
5、的填缝速度大,因而可能造成钎料对间隙内部的气体或钎剂的大包围现象。22. 小包围现象:从理论上来说,如果接头间隙均匀,且间隙内部金属的表面状态一致,则液态钎剂或钎料在间隙内部的流动速度应是基本相同的。然而实际上由于间隙内部金属的表面不可能绝对平齐,清洁度也有差异,加上液态钎剂和钎料与母材的物理化学作用等因素的影响,常常造成钎料在间隙内紊乱地流动,流动前沿形似乱云,结果造成小包围现象。23. 接触角:是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角,湿润时程度的量度。所谓润湿角是指润湿达到平衡时的接触角。接触角是随时间变化的。24. 润湿角的滞后:在润湿的过程中经
6、常可以发现,液体的前进端的接触角较大,而后退端的接触角较小。这种前进端接触角a与后退端接触角r的差值(ar)称为接触角的滞后。(前进角大于后退角)25. 对于接触角的滞后有 “表面粗糙说”和“吸附说”等不同的理论解释。26. “吸附说”认为,固体表面吸附着空气或油脂之类的污染物而形成一吸附层。吸附层阻碍液体前进端的前进,故使a较大。但吸附层一旦与液体接触,便被液体置换或溶解,使固液间润湿更完全,所以r较小。“吸附说”实质是认为固体表面的清洁程度是接触角滞后的原因。27. 正吸附:如果某成分能降低界面张力,则该成分一定会被吸附到界面上来,从而使该成分的表相浓度大于体相浓度,即为“正吸附” 28.
7、 负吸附:如果某成分是固液相界面张力增大,则会被排斥离开相界面,从而使该成分的表相浓度小于体相浓度,为“负吸附”。 29. 第三类物质,即表面活性物质具有重要意义。由于表面活性物质用量虽少,但其可以发生强烈的正吸附作用,使其富集于相界面,从而大大降低了界面张力。类,随浓度增大,表面张力急剧下降。类溶质有特别的实用意义,化工、冶金和选矿等工业中,被称为“表面活性剂”或“变质剂”,在钎焊行业中通常称之为“表面活性物质”。30. 表面张力及界面张力的测定方法:如毛细管上升法、液滴法、圆环法、最大气泡法等,但是固滴法和吊板法最为实用。31. 固态母材在液态钎料中的溶解过程是一个多相反应过程,它经历两个
8、阶段:第一阶段是母材与钎料接触的表面层的溶解,第二阶段是被溶解的母材原子从边界扩散层向液态钎料中迁移。32. 控制步骤:由于表面反应过程与扩散过程为串联过程,由动力学可知,对于串联过程来说,当各个阶段的速度相差悬殊时,整个过程进行的速度即取决于最慢阶段的速度,那么,这个阶段就被称为控制步骤33. 溶解过程可分为以下两种情况:一是扩散过程为控制步骤,二是表面反应过程为控制步骤。34. 溶解速度常数K:表示在相同浓度差值和相同固液相界面面积的条件下,母材溶解速度的快慢。35. 溶解过程包括:溶质原子从固相表面向液相迁移的界面反应过程和溶质在界面处生成饱和层向液体内部移动的扩散过程。36. 接触溶解
9、:习惯上又称之为接触反应。 37. 接触反应钎焊:利用接触反应原理所进行的钎焊连接被称之为接触反应钎焊。原则上凡是能形成共晶的金属均可用于接触反应钎焊38. 接触反应钎焊:分为三个阶段,1)准备阶段.如在接触的固态金属的界面上形成固溶体层或金属间化合物层。如果接触的固体金属在固态下无相互作用,则此阶段将不发生。2)形成液相。3)固态金属向已形成的液相中溶解。39. 扩散:在存在浓度梯度和化学位梯度的情况下,原子的热运动可以造成物质的宏观流动,这种现象称之为扩散。40. 扩散可分为自扩散和互扩散两类。41. 自扩散:是指不伴有浓度梯度变化的扩散,这类扩散与浓度梯度无关,只发生在纯金属和均匀固溶体
10、中。42. 互扩散:是伴有浓度梯度变化的扩散,它与异种原子的浓度差有关。 在互扩散过程中,异种原子相互扩散,互相渗透,所以又叫做“异扩散”或“化学扩散”。43. 互扩散又可分为“下坡扩散”和“上坡扩散”。44. 下坡扩散:是指沿浓度梯度下降方向进行扩散,其结果使浓度趋于均匀化;45. 上坡扩散:则是指沿浓度梯度升高的方向扩散,即由低浓度向高浓度方向扩散,其结果是使浓度发生两极分化。46. 互扩散 还可以分成“原子扩散”和“反应扩散”两类。47. 原子扩散 在扩散过程中,基体晶格始终不变,没有新相生成,这种扩散就称为原子扩散。48. 反应扩散 在扩散过程中,当浓度变化到一定程度时造成了基体晶格的
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