Bariery dyfuzyjne zapobiegające kruchości połączeń lutowanych aluminium z innymi metalami

Abstract

Stale rosnące zapotrzebowanie na nowoczesne urządzenia, potrafiące sprostać coraz bardziej rosnącym wymogom ekologicznym i ekonomicznym, w różnych gałęziach przemysłu, takich jak np. przemysł energetyczny, chłodniczy, grzewczy czy też klimatyzacyjny spowodowa- ły, że coraz większego znaczenia nabiera możliwość spajania ze sobą materiałów różniących się znacznie między sobą zarówno pod względem właściwości fizykochemicznych, jak i mechanicznych. Do tej grupy połączeń zalicza się połączenia lutowane aluminium z innymi metalami, takimi jak: miedź, stal niestopowa i stopowa. Zróżnicowane właściwości fizykochemiczne i mechaniczne nie są jednak jedynymi problemami występującymi podczas spajania tych materiałów. Istnieje bowiem niebezpieczeństwo tworzenia się twardych faz międzymetalicznych powodujących kruchość połączeń lutowanych. W artykule przedstawiono sposób ograniczenia występowania faz międzymetalicznych na granicy połączenia aluminium z innymi metalami, przez naniesienie na ich powierzchnie warstw: Zn, Zn-ni, Cu-Sn-Zn oraz ni, metodami galwanicznymi. Przedstawiono wyniki pomiarów zwilżalności i rozpływności lutów cynkowych na podłożach z naniesionymi warstwami, a także badania metalograficzne, pomiary mikrotwardości oraz wytrzymałości na ścinanie połączeń lutowanych. Diffusion barriers to prevent of the fragility soldered joints aluminum with other metals The ever-increasing demand for modern equipment, to meet the growing ecological and economical requirements, in a variety of industries such as the power plant, cooling, heating or air conditioning meant more and more importance to the possibility of bonding together materials with differ significantly in among themselves in terms of the physicochemical properties and mechanical properties. This group of joints includes aluminum solder joints with other metals such as copper, alloy and non-alloy steel. The different physicochemical and mechanical properties are not the only problems that occur during the bonding of these materials. There is a danger of the formation of hard intermetallic phases resulting fragility of solder joints. This article shows the method to reduce the occurrence of intermetallic phases on the border of a combination of aluminum with other metals, by applying to the surface layers of Zn, Zn-Ni, Cu-Sn-Zn and ni electroplating methods. The results of measurements of flowing solder wettability and zinc on substrates with added layers and metallographic examination, microhardness measurements and shear strength of solder joints.

Keywords

• bariera dyfuzyjna
• lutowanie aluminium
• kruchość lutu