超声扫描显微镜真空钎焊质量检测应用

焊接工艺作为现在工业中材料连接技术的基石，在人类社会发展建设中起到了重要的作用，几乎是目光所致，

皆能发现焊接技术的影子，小到锅碗瓢盆，大到航空航天。可以说没有焊接技术影响着人类生活社会发展的方方面面。

焊接技术经过人类数千年的发展与创新，按照不同原理不同应用场景可分为数百种；如压焊、熔焊、电阻焊、激光焊、钎焊、气焊...

在一些高端制造、精密加工领域；同时也为焊接质量提出了更高的焊接质量标准。本文就超声扫描显微镜在真空钎焊质量检测方面展开讨论。

真空钎焊技术上世纪四十年代至今，已发展成为一种极有发展前途的焊接技术。最初应用在电子工业上钎焊铜和不锈钢的零件，

后来又应用到航空工业、原子能工业，汽车制造业，复合材料连接，特种陶瓷焊接等。

真空钎焊原理是将钎料金属涂在真空钎焊零件的的表面上，然后放入真空钎焊炉内，真空系统开始工作并将空气抽出，

当真空度达到10-3Pa级真空状态时开始加热，加热达到工艺要求的钎焊温度时，钎料开始熔化，液态钎料对基体金属产生润湿，

在毛细作用下，填满钎头间隙。同时，钎料元素向基体金属进行扩散，基体金属在液态钎料中溶解，形成优质的钎焊接头。

在真空钎焊过程中，被钎焊的工件处于真空条件下，不会出现氧化、增碳、脱碳及污染变质等现象，焊接接头的清洁度好，

强度高、对基材影响小，零件整体受热均匀，热应力小，可将变形量控制到最小限度，特别适宜于精密产品的钎焊。

真空钎焊可钎焊的材料种类多，特别适于铝及铝合金，钛及钛合金、不锈钢、高温合金等；也适用于钛、锆、铌、钼、

钨等同种或异种金属的钎焊连接；还适用于复合材料、陶瓷、石墨、玻璃、金刚石等材料。

得益于真空钎焊较多优点，在材料焊接实际应用过程中常为高端制造中的关键焊接零部件和材料。如AMB陶瓷覆铜板，、新能源汽车液冷板，

航空航天中的蜂窝板等都需要用到真空钎焊技术。

超声波扫描显微镜（scanning acoustic microscope，SAM），又称超声波扫描断层成像（scanning acoustic tomography，SAT），

是一种利用高频聚焦声学信号通过液体（去离子水，硅油）等耦合介质，传导至材料内部，通过分析材料内部等反射/透射信号，

对材料内界面进行分析成像的扫描仪器

常用于无损检测，常见于材料探伤、焊接质量、半导体封装等材料内部的分层、裂纹、气泡、夹杂、缺陷、厚度检测等应用场景。

同时在真空钎焊的焊接质量无损检测领域有着广泛的应用。

例如；真空钎焊工艺在翅羽结构的水冷板焊接时容易发生的缺陷主要包括换热器翅片弯曲翘片、‌钎缝不连续、‌虚焊、‌

熔蚀以及泄漏等缺陷这将严重影响产品材料本身质量。我们通过超声扫描显微镜可以精准发现焊接层缺陷的位置、大小、面积，焊接钎着率等数据。