용접 재료의 설계 및 메커니즘 - 저-전압 전기 용접 부품의 핵심 연결고리

산업 전기화 및 자동화 기술의 발전으로 인해 저전압 전기 제품의 안전성, 안정성 및 장기 신뢰성에 대한 요구사항이 지속적으로 증가하고 있습니다.- 접점 어셈블리, 열 어셈블리, 자석 어셈블리, 전도성 연결 구조 등 핵심 부품은 모두 영구적인 결합을 달성하기 위해 안정적인 금속 연결 기술이 필요합니다. 수많은 연결 공정 중에서 브레이징 및 용접 기술은 신뢰성과 적응성으로 인해 전기 연결 제조에 널리 사용됩니다. 예를 들어, 맞대기 용접과 저항 용접은 전기 부품 제조에서 중요한 기술 기반이 되었습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

저전압 전기 스위치 시스템에서는 접점 소손-, 은 접점 분리, 접촉 저항 증가 등의 문제가 제품의 수명과 안전 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 관련 통계에 따르면 용접 품질이 불충분할 경우 접점 재료의 소손율이-2~3배 증가하여 제품 수명이 크게 단축될 수 있습니다. 따라서 동일한 제품 설계 조건에서 용접 품질이 장비 신뢰성을 결정하는 핵심 요소가 되는 경우가 많습니다. 용접 공정, 용접 재료, 모재 특성 및 장비 성능이 최종 품질을 결정하는데, 그 중 용접 재료의 설계 및 선택이 특히 중요합니다. 납땜 전기 접점과 같은 많은 전기 연결 구조는 장기간 안정적인 작동을 위해 안정적인 납땜 재료를 사용합니다.-

 

솔더는 용접 시스템에서 기본 재료와 기판 사이의 브리지 역할을 하여 서로 다른 재료 간의 야금학적 결합을 가능하게 합니다. 브레이징 온도가 상대적으로 낮고 복잡한 구조와 이종 재료 연결에 적합하기 때문에 브레이징은 저전압 전기 제품 제조에 널리 사용됩니다.- 땜납은 재료의 관점에서 보면 은{3}}계, 구리-계 등 다양한 계로 분류할 수 있으며, 물리적 형태로는 고체 땜납, 분말 땜납, 페이스트 땜납으로 나눌 수 있습니다. 전기 접점 어셈블리와 같은 다양한 전기 제품에는 작동 전류, 온도 조건 및 기계 구조를 기반으로 적절한 납땜 시스템을 선택해야 하는 경우가 많습니다.

 

실제 용접 시 용접부 내부에 기공, 균열, 슬래그 혼입 등의 결함이 발생하여 용접 이음부의 기계적 강도와 전도성이 약화될 수 있습니다. 예를 들어, 구리 기판을 브레이징하는 은 접점의 경우 용접 가열 과정에서 구리 표면에 산화가 일어나기 쉽습니다. 산화 반응이 효과적으로 제어되지 않으면 구리는 산소와 결합하여 산화제1구리를 형성하며, 이는 용접 응고 중에 구리 입자 경계를 따라 분포된 낮은-융점-공융 구조를 형성하여 접합의 전체 강도를 감소시킵니다. 일부 프로젝션 용접 연결에서도 유사한 문제가 발생할 수 있으므로 납땜 및 용접 환경 제어가 중요합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

용접 다공성의 주요 원인은 재료의 열물리적 특성과 밀접한 관련이 있습니다. 은과 구리 모두 열전도율이 높습니다. 냉각 단계에서 용접 풀이 빠르게 응고되면 풀의 가스 용해도가 급격히 감소하고 침전이 시작됩니다. 가스가 응고되기 전에 시간 내에 빠져나가지 못하면 용접 내부에 다공성 구조가 형성됩니다. 이러한 유형의 문제는 은 브레이징 전기 접점을 제조할 때 특별한 주의가 필요합니다. 용접 결함이 전류 전송 용량과 장기적인-장기 신뢰성에 영향을 미치기 때문입니다.

 

은 접점을 구리 기판에 용접할 때 용융 영역에 뜨거운 균열이 발생할 수도 있습니다. 주요 원인으로는 구리의 선팽창계수가 크고, 응고 시 형성되는 Cu+Cu2O 공융조직, 모재의 결정입계에 불순물이 편석되는 현상 등이 있습니다. 이러한 요인들의 결합된 효과로 인해 용접 영역에 응력이 집중되어 균열이 발생할 수 있습니다. 일부 용접된 전기 접점 부품의 경우 이러한 균열은 전기 장비의 작동 안정성에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.

 

다양한 납땜 시스템 중에서 인-함유 구리- 기반 납땜은 구리와 구리 합금을 접합하는 데 널리 사용됩니다. 인-함유 납땜은 우수한 유동성과 자가 납땜 특성을 갖고 있지만{4}}약간의 취성을 나타냅니다. 따라서 재료 설계 시 유동성과 접합 강인성 사이에서 균형을 유지해야 합니다. 납땜된 은 접점 어셈블리에 사용되는 많은 납땜 시스템에는 전반적인 용접 신뢰성을 향상시키기 위해 구성 최적화가 필요합니다.

 

인은 솔더 시스템에서 두 가지 주요 역할을 합니다. 첫째, Cu-P 상태 다이어그램에 따르면 인 함량이 특정 비율에 도달하면 구리와 인은 낮은-융점-공융 구조를 형성하여 솔더의 용융 온도를 크게 낮추고 용접 유동성을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 Cu₃P는 전형적인 취성 상이며, 인 함량이 증가함에 따라 그 함량도 증가합니다. 따라서 용접 접합부의 과도한 취성을 방지하려면 인 함량을 엄격하게 제어해야 합니다. 구리, 은 용접 접점의 특정 응용 분야에서는 이러한 구성 제어가 특히 중요합니다.

 

둘째, 인은 용접 공정 중에 어느 정도 자체 경납땜 현상을 나타냅니다.- 고온-온도 조건에서 구리 산화물은 인과 반응하여 산화물을 형성할 수 있으므로 구리 표면의 추가 산화를 억제할 수 있습니다. 이 반응은 보호용 액체 산화물 층을 형성하여 모재 표면의 활성을 유지하고 솔더 습윤 및 확산을 촉진할 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 인-함유 솔더는 구리 재료 접합에 매우 유용하며 은 팁 전기 접점과 같은 구조에 널리 사용됩니다.

 

그러나 인{0}}함유 솔더는 황이 포함된 환경에서 내식성이 약하고, 철-기반 재료에 대한 습윤성이 낮으며 부서지기 쉬운 화합물을 형성할 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 따라서 강철 또는 철{4}}함유 합금을 용접할 때 특정 상황에 따라 대체 납땜 시스템을 선택해야 합니다. 높은 신뢰성이 요구되는 맞춤형 전기 접촉 부품의 경우 솔더 호환성 평가가 특히 중요합니다.

 

솔더 구성 최적화와 관련하여 소량의 합금 원소를 추가하면 용접 조인트의 미세 구조가 크게 향상될 수 있습니다. 예를 들어, 특정 합금 원소는 합금의 융점을 낮추고, 공융 구조의 비율을 높이며, Cu₃P 상의 형태를 변경하여 블록형 또는 수지상 구조를 미세 입자로 변환함으로써 접합부의 인성과 가소성을 향상시킬 수 있습니다. 이 재료 설계 접근 방식은 스위치기어용 고신뢰성 AgCu 접점 어셈블리에 널리 적용되었습니다.-

 

용접 인터페이스 구조의 관점에서 볼 때 일반적인 브레이징 조인트는 일반적으로 인터페이스 레이어, 확산 레이어 및 잔여 레이어의 세 부분으로 구성됩니다. 인터페이스 층은 주로 합금 원소와 모재 사이에 형성된 야금 결합 층으로 구성됩니다. 확산층은 인과 합금 원소를 함유한 구리- 기반 고용체로 주로 구성됩니다. 잔류층은 확산되지 않은 Cu₃P 공융 구조를 포함할 수 있습니다. 용접 강도를 향상시키기 위해서는 재료 설계를 통해 잔류층의 두께를 줄이고 공융 조직을 최적화하는 것이 필요합니다. 이러한 미세 구조 제어는 많은 복잡한 전기 접점 금-도금 또는 은 접점 어셈블리에 중요합니다.

 

솔더 구성 설계 외에도 활성이 높은 플럭스도 용접 품질을 보장하는 중요한 요소입니다. 적절한 플럭스는 모재 표면에서 산화물을 제거하고, 솔더 젖음성을 향상시키며, 금속 기판의 부식을 방지할 수 있습니다. 잘 설계된-플럭스 시스템은 부드럽고 조밀하며 완전한 용접 구조를 촉진하여 용접 신뢰성을 더욱 향상시킵니다. 이러한 유형의 공정은 용광로 브레이징 또는 저항 브레이징과 같은 자동화된 용접 공정에서 흔히 볼 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

저전압 전기 기술이 지속적으로 발전함에 따라{0}}새로운 재료와 구조가 전기 장비 설계에 지속적으로 도입되면서 용접 신뢰성에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 솔더 설계부터 용접 공정 제어 및 인터페이스 미세 구조 최적화에 이르기까지 재료 과학 및 제조 기술의 시너지 발전은 전기 연결 기술의 발전을 지속적으로 주도하고 있습니다.

 

실제 산업 응용 분야에서 안정적이고 신뢰할 수 있는 용접 기술은 전기 제품의 수명을 연장할 뿐만 아니라 장비 유지 관리 비용을 크게 절감합니다. 대량 생산-된 Silver Brazed Contact Assembly Factory/OEM 제품의 경우 용접 재료 설계 및 공정 최적화가 제품 품질 보장을 위한 중요한 기반이 되었습니다.

 

 

현대 전기 장비에서는 신뢰성이 높은 용접 구조가 접촉 부품 제조에 필수적인 기반이 되었습니다. 은 접점 납땜부터 구리- 기반 전도성 구조 연결까지, 다양한 유형의 은-납땜 전기 접점 및구리은 용접 접점릴레이, 회로 차단기, 접촉기 및 개폐 장치에 널리 사용됩니다. 맞대기 용접, 저항 용접, 프로젝션 용접, 퍼니스 브레이징과 같은 성숙한 공정을 통해 안정적이고 신뢰할 수 있는 브레이징 전기 접점 및 복잡한 맞춤형 전기 접점 부품을 제조할 수 있습니다.

 

전원 스위치 및 산업용 전기 장비의 요구 사항을 충족하기 위해 전문 제조업체는 일반적으로 전기 접점 어셈블리, 은 팁 전기 접점 및 스위치기어용 AgCu 접점 어셈블리를 포함한 완전한 제품 솔루션을 제공합니다. 이러한 고성능-전기 접촉 부품은 높은 신뢰성과 긴 서비스 수명이라는 응용 분야 요구 사항을 충족하면서 전도성을 보장합니다.