b. Laserové pájení
Metalografická analýza
Obr. 9-8: Laserové pájení - zvětšení: cca 40x, lupa
|
Obr. 9-9: Laserové pájení - zvětšení: 50x, leptáno
|
Obr. 9-10: Laserové pájení - zvětšení: 250x, detail natavené oblasti
|
Obr. 9-11: Laserové pájení - zvětšení: 1000x, přechod: základní materiál-tepelně ovliv. oblast
|
Měření tvrdosti
Graf 9-3: Laserové pájení - mikrotvrdost linie č. 1 (první vpich = pájka)
|
Graf 9-4: Laserové pájení - mikrotvrdost linie č. 2
|
Tahová zkouška
Graf 9-5: Tahová zkouška - laserové pájení
|
Obr. 9-12: Laserové pájení - roztržení vzorku ve spoji
|
Vzorek se přetrhl v pájeném spoji při zatížení cca 300 MPa, což je v souladu s koncernovou normou, která požaduje pevnost 200 MPa.
Vyhodnocení
Z makroskopického šetření metalografie vzorku laserového pájení jsou patrné hned tři nedostatky technologie spoje.
Z obr. 9-8 je hned na první pohled patrné nedokonalé zatečení pájky mezi plechy. To mohlo být způsobeno jedinečností tvaru či volbě místa pro výbrus vzorku. Kvůli tomu byly provedeny další výbrusy, ale vada se vždy opakovala - někdy více jindy méně markantně. Rozhodujícím faktorem této vady je zřejmě formování a šířka mezery plechů vzhledem k zatékavosti (smáčivost a vzlínavost) pájky.
V pájce byla zjištěna přítomnost bubliny viz. obr. 9-9, která narušovala celkovou kompaktnost pájky. Tato bublina byla pouze ojedinělá. Proto byla v dalším kroku šetření zkoumána možnost natavení základního materiálu, což se vzápětí nepotvrdilo.
Na obr. 9-9 je možné vidět nemalé stopy tepelného ovlivnění materiálu plechů v těsné blízkosti roztavené pájky.
Podrobnější mikroskopická dokumentace prokázala zjemnění zrna základního materiálu plechu (obr. 9-10 a obr. 9-11). V oblasti spoje se však nevyskytly žádné nehomogenní struktury a nelze proto předpokládat žádné nežádoucí degradace únosnosti tohoto spoje.
Došlo tedy k dostatečnému difúznímu propojení materiálů plechu a pájky viz. souvislá difúzní vrstva na obr. 9-10.
Zkoumání mikrotvrdosti bylo podepřeno metalografickým pozorováním, protože v obou liniích měření (grafy 9-3 a 9-4) se projevilo mírné navýšení tvrdosti v souvislosti se zjemněním zrna materiálu.
Tahová zkouška proběhla podle normy (graf 9-5) a došlo k přerušení vzorku (lomu) v oblasti materiálu pájky viz. obr. 9-12. Projevila se tedy dostatečná pevnost difúzního propojení. Vzorek se přetrhl při dosažení pevnosti asi 300 MPa, což je v souladu s normou, která předepisuje únosnost spoje jen 200 MPa.
Pro lepší zatečení pájky (smáčivost a vzlínavost) lze doporučit pouze zlepšení parametrů rovnoměrnosti a zúžení mezery spojovaných plechů. Materiál plechů je částečně tepelně ovlivněn, a proto pro účel zatečení pájky již nelze doporučit další zvýšení teploty. Lepších smáčivých vlastností lze také dosáhnout použitím tavidla v procesu pájení.
| 