我们的服务

作为中国第三方检测与认证服务的开拓者和领先者,CTI华测检测为全球客户提供一站式检验、测试、校准、认证及技术服务。

行业解决方案

服务能力已全面覆盖到纺织服装及鞋包、婴童玩具及家居生活、电子电器、医学健康、食品及农产品……等行业的供应链上下游。

特色服务

全面保障品质与安全,推动合规与创新,彰显品牌竞争力,实现更高质量、更健康、更安全、更绿色的可持续发展。

新闻资讯

失效分析专题(二)丨焊接失效背后的致命缺陷

发布时间:2025-04-23 浏览次数:131

焊接工艺

焊接工艺作为现代工业的“隐形骨架”,是工业制造的核心技术,直接影响产品结构的强度、密封性和可靠性。在传统工业中,焊接广泛应用于船舶、桥梁、压力容器等领域,而在高科技产业中,芯片焊接(如电子封装中的微连接技术)更是精密制造的关键环节。

 

 

本文将通过两个实际案例,深入分析焊接失效的原因,并探讨如何通过优化工艺避免类似问题的发生。

 

案例一:铜合金静触头电子束焊(焊接接头疏松孔洞、气孔缺陷导致的疲劳断裂)

 

1、案例背景

企业某型号铜合金静触头分合操作3000次后发生断裂,断裂发生在焊接部位。铜合金材质为E-Cu57,制造工艺:铜棒与静触头座采用电子束焊接。

2、失效分析

电子束焊接工艺参数不当(功率过高、聚焦不良、速度过快)导致气孔缺陷,形成应力集中点,显著降低接头疲劳强度。

3、关键发现

● 断口宏微观分析:断口呈现典型双向弯曲疲劳特征,源区存在疏松孔洞。

 

● 金相分析:金相检测显示接头存在大量气孔和未熔合缺陷。

 

4、案例结论

● 优化电子束聚焦和功率参数

● 控制焊接速度

● 确保真空度达标

 

案例二:导板与支架电阻焊(焊接接头结晶热裂纹缺陷导致的脆性断裂)

 

1、案例背景

企业某款精密小型部件,导板与支架(均为铁镀镍件)通过电阻焊焊接。在安装过程中发生断裂,断裂发生在焊接处。

2、失效分析

高磷镀镍层在焊接时产生磷偏析,形成液态夹层,引发结晶热裂纹。

3、关键发现

● 断口宏微观分析:断口呈现枝晶形貌,存在结晶热裂纹。

 

● 金相分析:失效件焊缝区柱状晶粗大,磷元素严重偏析。

 

● 能谱分析:失效件焊缝处结晶偏析严重,而正常件只在两侧处结晶偏析严重(能谱表明为P偏析),并且裂纹沿着偏析扩展,正常件其他区域焊缝处结晶偏析较少,体现在同样倍数下,结晶偏析区域少,较细小。

 

4、案例结论

● 改用低磷/无磷镀镍层

● 降低焊接输入能量

● 优化冷却工艺

 

如何预防?

通过以上案例可以发现,焊接失效往往源于工艺参数与材料特性的不匹配。只有深入理解材料特性,严格控制工艺参数,才能确保焊接质量,避免失效事故的发生。

● 焊接工艺需根据材料特性量身定制。

● 关键参数需通过试验验证。

● 原材料选择直接影响焊接质量。

● 建议建立焊接质量追溯体系。

 

总结

焊接质量直接关系到产品的可靠性和安全性,上述两个案例揭示了常见焊接缺陷(气孔、未熔合、热裂纹)的成因及后果。电子束焊因工艺参数不当导致气孔缺陷,而电阻焊则因镀层磷偏析引发结晶热裂纹。这些失效模式均源于材料特性与焊接工艺的不匹配。