银是一种导电性、导热性和塑性极好的金属。银与铜的化学性质很相似,常温下当氧压力低于13.33Pa时,银在空气中不发黑,不失去光泽;当温度升至200℃时,应开始氧化;当温度升至507℃时,含有少量的Al、Cu、Si、Cd、Zn、Sn等元素的银合金,氧化不仅发生在表面,还可深入到银合金内部。无论在液态还是在固态氮都不能固溶,其氮化物在常温下即分解。氢在银固溶体中溶解度较小,银与氢反应生成的银化氢显红褐色,在412℃左右发生分解。纯银的物理性能和力学性能见图1。
银还能与Au、Pt、Cu、Sn等金属组成合金,在电子工业、电接触材料、试验设备、高真空技术、制造银基钎料等有一定的应用。银及其合金的焊接性极钎焊性良好,由于银的热导率高,在进行焊接时需要易形成气孔缺陷高的热输入速度,应尽量选用能量集中的焊接热源。焊接时,在必要的情况下可在焊前将焊件预热至500~600℃由于银及其合金的热膨胀系数大,在焊接过程中易引起较大的焊接应力和变形。氧在液态银中具有很大的溶解度,焊后冷却过程中,也太因转变为固态时,氧在银中的溶解度迅速下降,这时从固溶体中析出的氧残留在枝状晶之间,易形成气孔缺陷。纯银在氩弧焊时要注意亚旗保护效果,防止银的氧化和烧损。银及其合金的焊接方法主要有:
气焊
纯银气焊时,应采用氧-乙炔中性焰,其功率选择按1mm纯银板每小时消耗100~150L可燃气体,氧-甲烷焰也可使用。纯银在气焊时可用宽3~4mm纯银板条或含0.5~1.0%Al银焊丝作为填充金属的。焊剂由50%硼砂及50%硼酸组成,使用时可用酒精调制。如在配方中加入适量的铝焊剂(CJ401)则有利于铝的氧化膜去处。操作时应采用左向焊,并尽量选择强规范焊接,以达到快速加热焊件的目的。其焊接接头强度一般为98~127MP啊。
钨极氩弧焊
纯银宜采用直流正极钨极氩弧焊,如采用交流钨极氩弧焊焊接纯银,则焊缝成形不良,焊接时飞溅较大。纯银钨极氩弧焊时,焊前应除去焊件表面的油污及氧化。焊缝定位焊时,对于板厚2~3mm、长1000mm以内的焊缝,每隔100mm点固10mm焊缝;对于板厚3~4mm、则点固间距为150mm。另外纯银钨极氩弧焊时。不宜使用纯铜喷嘴,而应选用陶瓷或不锈钢喷嘴。
氩气的使用应注意:流量太小易形成气孔及焊件氧化;流量过大会造成佃户不稳,也易发生表面氧化。银合金的流动性很好,在水平位置或略倾斜位置悬空焊时,要房主烧穿和溢流缺陷,为了获得良好的反面成形,可采用反面衬垫和反面通氩气保护。具体焊接参数见图2。
冷压焊
银具有极好的可塑性,在室温条件下可进行冷压焊。退货银棒通过加压顶锻,可使顶锻面积为原来面积的150~200%,实现连接银薄板经表面清理后可用冷压焊连接,当变形量达到65~80%时才能获得良好的接头强度。必要时也可采用低温加热,强化其扩散连接。
硬钎焊
银及其合金的钎焊性很好,硬钎焊时主要采用银基钎料。真空钎焊时所用的钎料见图3,一般为电子产品常用。氢气或氩气保护下进行钎焊也能获得良好的钎焊质量。如用普通路中钎焊、电阻钎焊、及火焰钎焊等方法时必须采用的钎剂见图4,采用的钎料见图5。
软钎焊
银及其合金软钎焊一般采用锡铅钎料,如Sn60Pb40共晶钎料,熔点为183℃等等。采用的工艺方法有:烙铁钎焊、火焰钎焊、普通炉中钎焊等。当在空气中钎焊时,可用中性钎剂,如:松香酒精溶液、(18%ZnCl2+6%NH4Cl+76%H2O)水溶液。
接触反应钎焊
接触反应钎焊是利用Ag-Cu共晶反应原理,来实现银及其合金之间或银及其合金与铜之间的连接。例如:纯银或银合金的焊件表面镀以2~8μm厚的纯铜,在真空或氢气或钎剂的保护下,将焊件加压接触,当加热温度达到779℃以上(即Ag-Cu共晶点)时,由于银、铜原子迁移扩散,发生共晶反应并产生共晶液相,实现连接。同样银及其合金与铜也可以实现接触反应钎焊连接,银一侧不再需要镀铜就可以进行接触反应钎焊。