如何焊接到不锈钢半刚性同轴电缆?

电器工程 焊接 通量
2022-01-22 23:04:09

我需要将同轴电缆连接到低温恒温器中,由于铜传导的热量过多,我决定使用半刚性不锈钢电缆。据我所知,屏蔽层和内导体都是不锈钢制成的。我想将此电缆连接到低温区域的电子设备,但连接必须是非磁性的。我的标准电子焊料根本不会弄湿不锈钢。

是否有特殊的助焊剂或表面处理,以便我可以焊接到不锈钢上?

更新:谢谢大家的评论和回答!我尝试了不同的焊接方法,并在下面写了我自己的答案。我再等几天,然后接受最高票的答案。

至于RF或DC:有几种电缆,一些带有DC,一些带有RF,一些带有两者。DC 需要非常稳定 (10 µV),但只需要精确到 10 mV 水平。这种稳定性要求使热电压非常重要,这就是为什么我们希望看到温度梯度的所有东西都由相同的材料制成。射频必须尽可能干净(我没有数字,这里)。我认为将射频和直流电压发送到低温恒温器的特殊问题最好分开到另一个问题中。

4个回答

不幸的是,我没有点焊或正确压接所需的工具(Anindo 的回答),而且我担心同轴电缆的电介质无法承受钎焊所需的温度(Brian 的回答) . 正如 Scott 和 RedGrittyBrick 建议的那样,对我有用的解决方案是使用专门的助焊剂。

为了将来参考,这些是我尝试焊接到同轴电缆不锈钢屏蔽层的表面:

  1. 带助焊剂芯的 PbSn 焊料(标准电子焊料):焊料完全不润湿表面,因此不粘连。用非常细的砂纸打磨表面没有帮助。
  2. 使用我在车间发现的更强效的F-SW 21 助焊剂(3.1.1,品牌“Lavar”) 有一点点焊料粘住,但不是很多。预先用丙酮清洁表面,然后用非常细的砂纸打磨。
  3. 将一根(未涂层的)铜线缠绕在不锈钢电缆上,然后用标准的电子焊料覆盖它:这创造了一个非常好的机械/电气接头。在图片中,它显示在左侧。您可以看到焊料不会润湿不锈钢表面,因此连接可能是通过坐在不锈钢表面上的铜线进行的。一位实验者声称多年来一直使用这种接头没有任何问题,但我怀疑它是否会随着时间的推移而变得非常稳定,因为氧气会潜入并腐蚀接头。
  4. 将锌溶解在 H-Cl 中以产生 ZnCl 助熔剂我用了 10-20 毫升 37.5% 的盐酸,在里面滴了几小块锌(不到 1 克),然后等了 30 分钟,直到它停止冒泡(嗯,实际上还剩下一些气泡)。这起到了助焊剂的作用,但我需要将很多它放在不锈钢表面上,直到焊料开始很好地粘附。这种助焊剂在焊接过程中导致大量变色(参见图片中电缆的中间部分)。如果我之前清洁过表面或用砂纸打磨它,也许效果会更好。自我注意:当您当地的化学家建议使用通风柜时,请使用通风柜。
  5. 使用特殊的不锈钢助焊剂:我设法获得了一小块BrazeTec Soldaflux Z样品,这是一种强效但有腐蚀性的 3.1.1a 助焊剂。即使没有任何事先的表面处理,这也很有效!只需要少量的助焊剂。焊料和不锈钢表面之间有一个漂亮、平滑的过渡(见图片右侧)。缺点:助焊剂在 6 个月后到期,并且只能以 1 公斤的数量订购(约 70 欧元)。

5 厘米不锈钢同轴电缆,具有不同的焊接尝试

有时声称腐蚀性助焊剂中的酸以及水分、二氧化碳和时间会导致标准电子焊料的铅腐蚀也许使用无铅焊料,例如 SN96.5 AG3 CU0.5,是一个更好的主意。

含硼砂助焊剂的银钎焊适用于不锈钢。

(有时也称为银焊,但不要将其与那些银含量很少的电焊料混淆。它在强度和温度上都更接近钎焊)

不利的一面是您需要的温度 - 650-700C,一种暗红色到中等红色的热量。显然,我们不是在谈论将焊台调高一个档次,但这种温度可以通过廉价的丙烷/丁烷焊炬来实现。

但是,很可能还有其他原因导致此解决方案在您的应用程序中不实用!

以下是一些用于连接不锈钢的方法 - 在这两种情况下,应用都是大电流工业设备,因此对传感器的适用性可能存在争议:

  1. SS316 屏蔽上的软银“领”环,在高压下压接在银环上的铜铲形连接器:显然,银在两个连接处形成了比钢上直接铜更好的无气体胶体键。类似的,每个内导体上的较小银环环,再次被黄铜铲形端子的压接部分和高压压接包围。内部钢“线”的直径约为 8 毫米,而屏蔽层的直径刚刚超过 22 毫米。在铜铲端子上进行常规压接。
  2. 将机械压扁(锤击)的镀铜钢缆点焊成螺旋状缠绕在钢导条上(不确定导条是 SS316 还是 SS304,但它是用于低温的奥氏体钢)。

这两个实例都是在工厂(不同的工厂)完成的,并且是实验性的工作。这两个系统已经分别运行了一年和几年,无需任何维修。在这两种情况下,我的参与都会被评为“好奇心”,所以我对决策过程没有任何额外的第一手知识。

我曾经遇到过类似的情况,并打电话给专家,他们非常乐于助人。Kester的优秀人员让我与合适的技术人员取得了联系,他非常友好地向我发送了适合我情况的适当助焊剂的小样本,免费。