使用氢氮混合气主要是为了在钎焊过程中创造一种活泼的“还原性气氛”。 虽然单独使用氮气只能置换氧气以防止新的氧化，但添加氢气可以主动与铜表面上残留的痕量氧化物发生反应。这种化学恢复确保了钎料的顺畅流动，从而获得更清洁、更牢固、无泄漏的连接。
标准的惰性气体只能防止氧化，而氢气混合物则能主动逆转氧化。通过化学还原表面氧化物，氢气显著提高了润湿性并减少了夹杂物，从而提高了钎焊接头的完整性。
还原性气氛的机理
超越简单的置换
在标准钎焊中，使用氮气等惰性气体将氧气从工件上移开。这可以防止金属在加热过程中进一步燃烧或氧化。
然而，仅用氮气进行保护是一种被动措施。它不能解决加热开始前铜管表面可能已经存在的残留痕量氧化物。
氢气的作用
氢气为保护过程带来了化学活性。在钎焊温度下，氢气充当还原剂。
它与金属表面存在的氧化物发生反应，将氧气剥离。这有效地将表面恢复为纯金属，为钎料做好准备。
提高接头质量
增强润湿性
为了使钎焊接头牢固，液态钎料必须均匀地铺展在基材上。这种性质称为润湿性。
氧化物会形成排斥液态钎料的屏障，导致钎料成球而不是流动。通过去除这些氧化物，氢气混合物确保钎料能够轻松地在铜表面上铺展。
减少夹杂物
如果不去除氧化物，它们可能会被困在固化的钎缝中。这些被困的颗粒称为夹杂物。
夹杂物会削弱接头并可能成为泄漏的通道。氢气增强气氛可最大程度地减少这些缺陷，这是获得高质量、无泄漏接头的关键因素。
理解权衡
浓度限制
行业通常使用低浓度氢气混合物，例如 5% 的氢气。
使用混合物而不是纯氢气可以在实现还原性气氛效益的同时，管理安全问题。它在化学有效性和工艺安全性之间取得了平衡。
为您的目标做出正确选择
要确定您的特定应用是否需要氢氮混合气，请评估您的质量要求。
- 如果您的主要重点是绝对的接头完整性： 使用氢氮混合气可最大程度地提高润湿性，并确保关键系统中泄漏的风险尽可能低。
- 如果您的主要重点是基本的氧化物预防： 请注意，纯氮气只能防止新的氧化皮，而不能主动清洁表面上已有的痕量氧化物。
最终，引入氢气将您的保护气体从被动屏障转变为主动的表面修复工具。
总结表：
| 特征 | 纯氮气保护 | 氢氮混合气 |
|---|---|---|
| 功能 | 被动（置换氧气） | 主动（还原表面氧化物） |
| 氧化物去除 | 无（仅防止新的氧化） | 化学恢复金属表面 |
| 润湿性 | 标准 | 显著增强 |
| 接头质量 | 基本完整性 | 最大完整性（无泄漏） |
| 常用比例 | 100% N2 | 通常为 5% H2 / 95% N2 |
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