Qu'est-ce que le flux de soudage ? Le flux de soudage est un matériau de soudage granuleux qui, lorsqu'il est fondu pendant le soudage, forme du laitier et du gaz. Cette substance joue un rôle crucial en protégeant le métal en fusion et en facilitant le traitement métallurgique. Le flux est généralement un mélange composé principalement de colophane, un matériau auxiliaire qui assure le bon déroulement de la [...]
Le flux de soudage est un produit granulaire matériel de soudage qui, lorsqu'elle est fondue pendant le soudage, forme du laitier et du gaz. Cette substance joue un rôle crucial dans la protection du métal en fusion et dans le traitement métallurgique.
Le flux est généralement un mélange composé principalement de colophane, un matériau auxiliaire qui assure le bon déroulement du processus de soudage. Le soudage est un processus majeur dans l'assemblage électronique, et le flux est un matériau auxiliaire utilisé pendant le soudage.
La principale fonction du flux est d'éliminer les oxydes de la brasure et de la surface du matériau de base à souder, afin d'obtenir la propreté de surface nécessaire.
Il empêche la réoxydation de la surface pendant le soudage, réduit la tension superficielle de la soudure et améliore les performances de soudage. La qualité du flux affecte directement la qualité des produits électroniques.
Le flux de soudure est composé d'un mélange de minéraux, dont le marbre, le quartz, la fluorine et d'autres, ainsi que de produits chimiques tels que titane et de la cellulose.
Le flux de soudage est principalement utilisé pour le soudage à l'arc submergé et le soudage sous laitier.
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Au cours des dernières décennies, dans le processus de brasage des produits électroniques, on a souvent utilisé des flux de résine de colophane composés principalement de colophane, de résine, d'activateurs contenant des halogénures, d'additifs et de solvants organiques.
Bien que ce type de flux ait une bonne soudabilité et soit peu coûteux, il produit beaucoup de résidus après soudage. Ces résidus contiennent des ions halogénures qui provoquent progressivement des problèmes tels qu'une diminution des performances d'isolation électrique et des courts-circuits.
Pour résoudre ce problème, il est nécessaire de nettoyer les résidus de flux de résine colophane sur la carte électronique imprimée, ce qui non seulement augmente les coûts de production, mais aussi le solvant utilisé pour nettoyer les résidus de flux de résine colophane est principalement constitué de composés fluorochlorés. Ce composé est une substance qui appauvrit la couche d'ozone atmosphérique et qui est actuellement interdite et éliminée progressivement.
Cependant, pour diverses raisons, de nombreuses entreprises utilisent encore le procédé consistant à souder avec un flux de résine de colophane et à nettoyer ensuite avec un nettoyant au fluorochlore, ce qui est peu efficace et coûteux et entraîne une grave pollution de l'environnement.
Le flux sans nettoyage, plus utilisé sur le marché et de qualité supérieure, est composé de : solvants organiques, résines naturelles et leurs dérivés, tensioactifs de résines synthétiques, activateurs d'acides organiques, agents anticorrosifs, co-solvants et agents filmogènes.
En termes simples, il s'agit d'une solution mixte homogène et transparente formée par la dissolution de divers composants solides dans divers liquides, chaque composant ayant des proportions et des fonctions différentes.
Solvants organiques :
Mélange d'un ou de plusieurs types de cétones, d'alcools, d'esters, dont les plus courants sont l'éthanol, le propanol, le butanol ; l'acétone, l'isobutylcétone de toluène ; l'acétate d'éthyle, l'acétate de butyle, etc.
En tant que composant liquide, sa principale fonction est de dissoudre les composants solides dans le flux pour former une solution homogène, ce qui facilite l'enrobage uniforme d'une quantité appropriée de composants de flux sur les composants à souder, tout en permettant de nettoyer les salissures légères et l'huile sur la surface métallique.
| Composants | Fonction principale | |
| Composants volatils | Solvant | Régulation de la viscosité et de la dispersion des composants solides |
| Composition solide | Résine | Ingrédients primaires, fonctions de brasage catalytique |
| Dispersant | Prévention de la séparation, caractéristiques de fluidité | |
| Activateur | Désoxydation | |
Résine naturelle et ses dérivés ou tensioactifs à base de résine synthétique :
Les agents de surface contenant des halogènes ont une activité et une capacité de brasage élevées, mais les ions halogènes sont difficiles à nettoyer, les résidus d'ions sont élevés et les éléments halogènes (principalement les chlorures) ont de fortes propriétés corrosives ; ils ne conviennent donc pas comme matières premières pour les flux non nettoyés.
Les agents de surface non halogénés ont une activité légèrement plus faible, mais moins de résidus ioniques. Les agents de surface sont principalement des agents de surface non ioniques de la famille des acides gras ou de la famille aromatique. Leur principale fonction est de réduire la tension superficielle générée lorsque la soudure entre en contact avec le métal du plomb, d'augmenter la force de mouillage de la surface, d'améliorer la pénétration des activateurs d'acides organiques et de jouer un rôle en tant qu'agent moussant.
Activateur d'acide organique :
Composé d'un ou de plusieurs types d'acides dicarboxyliques ou d'acides aromatiques, tels que l'acide succinique, l'acide glutarique, l'acide itaconique, l'acide salicylique, l'acide fumarique, l'acide heptanoïque, l'acide malique, l'acide succinique, etc., sa fonction principale est d'éliminer les oxydes sur le pied de plomb et la surface de la soudure en fusion, et c'est l'un des composants clés du flux.
Agent anticorrosion :
Réduit les résidus de composants solides tels que les résines et les activateurs après une décomposition à haute température.
Co-solvant :
Empêche la tendance des composants solides tels que les activateurs à se désorber de la solution, évitant ainsi une mauvaise distribution uniforme des activateurs.
Agent filmogène :
Au cours du processus de brasage du plomb, le flux appliqué précipite et cristallise pour former un film uniforme. Les résidus après la décomposition à haute température peuvent être rapidement solidifiés, durcis et réduits en adhésivité grâce à la présence de l'agent filmogène.
Le principe de fonctionnement du flux est facile à comprendre. En quelques mots : pendant toute la durée de la processus de soudageLe flux élimine la couche d'oxyde à la surface du matériau de soudage par l'action de ses propres substances actives.
En même temps, il réduit la tension superficielle entre le liquide d'étain et le matériau de soudage, améliorant ainsi les propriétés d'écoulement et de mouillage du liquide d'étain, ce qui permet d'achever le soudage. D'où le nom de "flux".
Pour analyser pleinement le principe de fonctionnement du flux, il s'agit d'utiliser les activateurs contenus dans le flux pour nettoyer les oxydes à la surface du matériau de soudure, ce qui permet à l'alliage de soudure de bien adhérer au matériau de soudure et de former un point de soudure. Les substances qui jouent un rôle majeur dans ce processus sont les activateurs contenus dans le flux, qui peuvent rapidement éliminer les oxydes des patins de soudure et des broches des composants, et parfois aussi protéger le matériau de soudure contre une oxydation supplémentaire avant que le soudage ne soit terminé.
En outre, tout en éliminant la pellicule d'oxyde, les agents tensioactifs contenus dans le flux commencent également à agir. Ils peuvent réduire de manière significative la tension superficielle de la soudure liquide sur la surface du matériau de soudage, améliorer la fluidité et la capacité d'étalement de la soudure liquide et garantir que la soudure à l'étain peut pénétrer dans les moindres recoins. brasage écart.
Dans le processus de soudage au four d'étain, au moment où le corps soudé quitte la surface du liquide d'étain, grâce à l'action mouillante du flux, l'excès de soudure à l'étain s'écoule le long de la broche, ce qui permet d'éviter les mauvais phénomènes tels que les pointes de soudure et les ponts.
Fonctions du flux :
(1) Éliminer les oxydes de la surface de soudageLa température de brasage doit être la plus basse possible, afin de réduire le point de fusion et la tension superficielle de la brasure, et d'atteindre la température de brasage le plus rapidement possible.
(2) Protéger le métal soudé à l'état liquide des gaz nocifs présents dans l'atmosphère environnante.
(3) Permettre à la brasure liquide d'avoir un débit approprié pour remplir le joint de brasure.
(4) Détruire le film d'oxyde métallique pour nettoyer la surface de la soudure, ce qui favorise le mouillage de la soudure et la formation d'alliages de soudure.
(5) Peut recouvrir la surface de la soudure, empêchant la soudure ou le métal de continuer à s'oxyder.
(6) Améliorer l'activité de la soudure et la surface du métal à souder, en réduisant la tension superficielle de la soudure.
(7) La soudure et le flux sont fusionnés, ce qui permet d'augmenter la fluidité de la soudure et d'améliorer la mouillabilité.
(8) Il peut accélérer le transfert de chaleur de la tête du fer à souder à la surface de la soudure et à l'objet soudé.
(9) Un flux approprié peut également améliorer l'aspect du joint de soudure.
Fonctions du flux en milieu submergé soudage à l'arc:
(1) . Protection mécanique : Sous l'action de l'arc électrique, le flux fond dans le laitier de surface, protégeant le métal soudé à l'état liquide de l'intrusion des gaz dans l'atmosphère environnante, évitant ainsi les inclusions de gaz dans le métal soudé. cordon de soudure.
(2) . Transfert nécessaire éléments métalliques à la piscine en fusion.
(3) . Favoriser une surface de soudure lisse et droite avec une bonne formation. Le point de fusion du flux doit être 10-30℃ plus bas que le point de fusion de la soudure, dans des circonstances spéciales, le point de fusion du flux peut être plus élevé que la soudure.
Si le point de fusion du flux est trop bas par rapport à celui de la brasure, le flux fondra prématurément, ce qui entraînera une perte d'activité de la composition du flux lorsque la brasure fondra en raison de l'évaporation et de l'interaction avec le matériau de base.
Le choix du flux dépend généralement de la nature du film d'oxyde. Les films d'oxyde alcalins, tels que Fe, Ni, Cu, etc., utilisent souvent des flux acides contenant de l'anhydride borique (B2O3), les films d'oxyde acides, par exemple, pour traiter la fonte contenant un film d'oxyde SiO2 élevé, utilisent souvent un flux alcalin Na2CO3 pour former du Na2SiO3 facilement fondu et pénétrer dans le laitier. Certains gaz fluorés sont également souvent utilisés comme fondants, ils réagissent uniformément et ne laissent aucun résidu après le soudage.
Le BF3 est souvent mélangé à du N2 pour la production de brasage de l'acier inoxydable à des températures élevées. Les flux utilisés pour le brasage en dessous de 450℃ sont des flux doux, qui se divisent en deux types, l'un est soluble dans l'eau, généralement composé de solutions salines simples ou mélangées d'acide chlorhydrique et d'acide phosphorique, ils ont une activité élevée et une forte corrosivité, et doivent être nettoyés après le soudage.
L'autre est un fondant organique insoluble dans l'eau, généralement à base de colophane ou de résine synthétique, additionné d'un acide organique, d'une amine organique ou de son sel HCl ou HBr pour renforcer la capacité et l'activité de défilmage.
(1) Le point de fusion doit être inférieur à celui de la soudure.
(2) La tension superficielle, la viscosité et la densité doivent être inférieures à celles de la soudure.
(3) Il ne doit pas corroder le matériau de base, il doit augmenter la fluidité de la soudure et éliminer la pellicule d'oxyde sur la surface du métal à l'endroit où la soudure a été effectuée, c'est-à-dire à l'endroit où la soudure a été effectuée. température de soudage.
(4) Le résidu de flux est facile à enlever.
(5) Il ne doit pas produire de gaz et d'odeurs toxiques afin de ne pas nuire au corps humain et de ne pas polluer l'environnement.
Il existe plusieurs façons de classer les flux de soudage, notamment leur utilisation, leur méthode de fabrication, leur composition chimique, leurs propriétés métallurgiques pendant le soudage, leur pH et la taille de leurs particules.
Quelle que soit la méthode de classification utilisée, elle ne met en évidence que certains aspects du flux de soudure et n'englobe pas toutes ses caractéristiques.
Les méthodes de classification les plus courantes sont les suivantes :
Un flux de soudage neutre est un flux qui ne modifie pas de manière significative la composition chimique du métal déposé ou du fil de soudage après le soudage.
Ce type de flux est souvent utilisé pour le soudage multipasse, en particulier lorsque le métal de base a une épaisseur supérieure à 25 mm.
Les caractéristiques d'un flux de soudage neutre sont les suivantes :
a. Le flux contient peu ou pas d'oxydes, tels que SiO2MnO et FeO.
b. Le flux ne provoque pas d'oxydation dans le métal soudé.
c. Le soudage d'un métal de base fortement oxydé peut entraîner des porosités et des fissures dans le métal de base. cordon de soudure.
Un flux de soudage actif est un flux qui contient une petite quantité d'agents désoxydants, tels que le Mn et le Si. Ce type de flux peut améliorer la résistance à la porosité et à la fissuration.
Les caractéristiques d'un flux de soudage actif sont les suivantes :
a. La présence de désoxydants tels que le Mn et le Si peut entraîner des changements dans la composition chimique du métal déposé lorsque la tension de l'arc fluctue. Une augmentation du Mn et du Si peut accroître la résistance du métal déposé, mais diminuer sa résistance aux chocs. Il est donc important de contrôler étroitement la tension de l'arc pendant le soudage multipasse.
b. Le flux de soudage actif a une forte capacité à prévenir la porosité.
Un soudage d'alliages Le flux contient des composants d'alliage supplémentaires qui servent d'éléments de transition. La plupart des soudage d'alliages sont frittés.
Ce type de flux est principalement utilisé pour le soudage des aciers faiblement alliés et pour les revêtements résistants à l'usure.
Le flux de soudage par fusion est produit en combinant des matières premières de divers minéraux dans une proportion spécifique, en les chauffant à plus de 1300 ℃, en les faisant fondre et en les mélangeant soigneusement, puis en les refroidissant dans l'eau pour former des granules.
Le processus se poursuit par le séchage, le broyage, le tamisage et l'emballage en vue de l'utilisation.
En Chine, une marque courante de flux de soudage par fusion est "HJ". Le premier chiffre après la désignation "HJ" indique la teneur en MnO, le deuxième chiffre représente la teneur en SiO2 et CaF2Le troisième chiffre permet de distinguer les différentes marques d'un même type de flux de soudure.
Après avoir dosé les ingrédients, on procède à un mélange à sec et on ajoute un liant (verre d'eau) pour le mélange humide. Le mélange est ensuite granulé.
Il est ensuite envoyé dans un four de séchage pour y être durci et séché, puis fritté à une température d'environ 500 degrés.
En Chine, une marque courante de flux de soudage fritté est représentée par "SJ". Le premier chiffre après la désignation "SJ" indique le système de scories, tandis que les deuxième et troisième chiffres permettent de distinguer les différentes marques d'un même type de flux de scories.
Les types de flux peuvent être divisés en trois grandes catégories : les flux organiques, les flux inorganiques et les flux à base de résine.
Le flux de résine est généralement extrait des sécrétions des arbres. Il s'agit d'un produit naturel peu corrosif. La colophane est un représentant de ce type de flux, c'est pourquoi on l'appelle aussi flux de colophane.
Comme le flux est généralement utilisé en combinaison avec la soudure, il peut être divisé en flux doux et flux dur correspondant à la soudure.
La colophane, le flux mixte de colophane, la pâte à braser, l'acide chlorhydrique et d'autres flux doux sont couramment utilisés dans l'assemblage et l'entretien des produits électroniques. Ils doivent être sélectionnés en fonction des différentes pièces à souder et des différentes occasions.
Avant d'utiliser le flux, il faut d'abord le cuire conformément aux instructions du flux. Cette norme de séchage est obtenue par le biais de tests et d'un contrôle d'inspection des processus et constitue des données correctes dont la qualité est garantie. Il s'agit d'une norme d'entreprise, et les exigences varient d'une entreprise à l'autre.
Ensuite, il convient de se référer à la température de séchage du flux et au temps de rétention recommandés par la norme JB4709-2000 "Welding Procedure for Steel Pressure Vessels" (procédure de soudage pour les appareils à pression en acier). En général, lors du séchage du flux, la hauteur de la pile ne dépasse pas 5 cm. La bibliothèque de matériaux de soudage sèche souvent plus que moins en une seule fois et préfère l'épaisseur à la minceur dans l'empilage. Une gestion stricte doit être appliquée à cet égard pour garantir la qualité du séchage du flux.
Éviter une épaisseur d'empilement excessive et assurer un séchage complet du flux en prolongeant le temps de séchage.
La zone de soudage doit être nettoyée, et les débris ne doivent pas être mélangés dans le flux, y compris le flux utilisé pour le rembourrage de flux doit être émis conformément à la réglementation, de préférence maintenue à environ 50℃, le recyclage en temps opportun du flux pour éviter la contamination. Le flux utilisé à plusieurs reprises utilise 8 et 40 tamis de maille pour tamiser et enlever les impuretés et la poudre fine, puis mélangé avec trois fois le nouveau flux pour l'utilisation.
Avant utilisation, il doit être séché à 250-350℃ et maintenu au chaud pendant 2 heures. Après séchage, il est conservé dans un incubateur de 100-150℃ pour l'utilisation suivante, et le stockage en extérieur est interdit. Dans des conditions de terrain complexes ou d'humidité relative élevée, il faut gérer le site en temps opportun, le garder propre, effectuer les tests nécessaires pour la résistance à l'humidité du flux et les mélanges mécaniques, contrôler le taux d'absorption de l'humidité et les inclusions mécaniques, éviter l'empilage désordonné et le mélange de flux.
Le flux a certaines exigences en matière de taille des particules, la taille des particules doit être appropriée afin que le flux ait une certaine perméabilité, que le processus de soudage n'émette pas de lumière d'arc continue et qu'il évite la pollution de l'air vers le bain de fusion pour former des pores. Les flux sont généralement divisés en deux types, l'un avec une taille de particule commune de 2,5-0,45 mm (8-40 mesh), et l'autre avec une taille de particule fine de 1,43-0,28 mm (10-60 mesh).
La poudre fine plus petite que la taille de particule spécifiée ne dépasse généralement pas 5%, et la poudre grossière plus grande que la taille de particule spécifiée dépasse généralement 2%. Des tests et un contrôle de la distribution granulométrique du flux doivent être effectués pour déterminer le courant de soudage utilisé.
Si la couche de flux est trop fine ou trop épaisse, elle provoquera des piqûres, des taches et des pores à la surface de la soudure, ce qui donnera une forme irrégulière à la trajectoire de la soudure. L'épaisseur de la couche de flux doit être strictement contrôlée dans une fourchette de 25 à 40 mm. Lors de l'utilisation de flux fritté, en raison de sa faible densité, la hauteur de la pile du flux est 20%-50% plus élevée que celle du flux fondu. Plus le diamètre du fil de soudage est important, plus le courant de soudage est élevé et plus l'épaisseur de la couche de flux est importante.
En raison du fonctionnement non standard du processus de soudage et du traitement inéquitable du flux de poudre fine, il y aura des piqûres inégales intermittentes sur la surface de la soudure, le contrôle non destructif est qualifié mais la qualité de l'apparence est affectée, et l'épaisseur de la coque est localement affaiblie.
Pour les utilisateurs, il est impossible de tester la composition du flux. Si vous voulez savoir si le solvant du flux s'évapore, vous pouvez simplement le mesurer à partir de la densité. Si la gravité spécifique augmente fortement, vous pouvez déterminer que le solvant s'est évaporé.
Lors du choix du flux, il y a quelques suggestions pour les utilisateurs :
(1) Sentir l'odeur pour déterminer au préalable le type de solvant utilisé. L'odeur du méthanol est relativement faible mais piquante, celle de l'isopropanol est un peu plus lourde et celle de l'éthanol est parfumée.
Bien que le fournisseur puisse également utiliser un solvant mixte, il est généralement disposé à fournir un rapport de composition sur demande.
Toutefois, le prix de l'isopropanol est environ 3 à 4 fois supérieur à celui du méthanol, de sorte que si vous faites pression sur le fournisseur pour qu'il baisse son prix, la qualité peut être discutable.
(2) Déterminer l'échantillon : il s'agit également de la méthode la plus fondamentale pour de nombreuses entreprises dans le choix des flux. Lors de la confirmation de l'échantillon, il convient de demander au fournisseur de fournir le rapport des paramètres pertinents et de le comparer à l'échantillon.
Si l'échantillon est confirmé comme étant correct, la livraison ultérieure doit être comparée aux paramètres d'origine. En cas d'anomalie, vérifier le poids spécifique, l'indice d'acidité, etc.
(3) Le marché actuel des flux est mitigé. Lors du choix, vous devez avoir une idée claire des qualifications du fournisseur.
Le flux de soudage est un matériau utilisé pour favoriser, faciliter et protéger la fusion des métaux au cours du processus de soudage. Il est utilisé pour empêcher la formation d'oxydes et d'autres sous-produits indésirables qui peuvent se former sous l'effet de la chaleur. Le flux peut se présenter sous la forme d'un liquide, d'une pâte ou d'un matériau solide, et il contribue à créer une soudure de meilleure qualité, plus propre et plus solide.
Oui, le flux est essentiel pour le soudage à la baguette. L'électrode utilisée dans le soudage à la baguette, souvent appelée "baguette", est recouverte de flux. Au fur et à mesure que la baguette est utilisée, le flux crée un écran gazeux autour de la zone de soudage, protégeant le métal en fusion de l'air ambiant, ce qui peut entraîner une contamination et des soudures fragiles si l'on n'est pas protégé.
Les résistance d'une soudure est principalement déterminée par les compétences du soudeur et la préparation des matériaux, plutôt que par le type de soudage. Cela dit, le soudage MIG (Metal Inert Gas) a tendance à produire des soudures plus propres et parfois plus solides que le soudage au filament, en raison de l'utilisation d'un gaz inerte. gaz de protection. Cependant, le soudage sous flux est plus polyvalent et fonctionne mieux sur les matériaux plus épais, plus sales et plus rouillés.
Le soudage sous flux est utilisé de préférence dans les situations où il est difficile de contrôler les conditions environnementales, comme à l'extérieur ou dans des conditions de courants d'air. En effet, le flux crée une barrière protectrice qui protège la soudure des gaz atmosphériques. Il convient également au soudage de matériaux plus épais et plus rugueux, ainsi qu'au soudage hors position. En outre, il est généralement plus économique et plus facile à apprendre que les autres types de soudage.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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