¿Cómo puedo soldar a un cable coaxial semirrígido de acero inoxidable?

15

Necesito colocar cables coaxiales en un criostato y, como el cobre conduce demasiado calor, decidí usar cables de acero inoxidable semirrígidos. Por lo que puedo decir, tanto el escudo como el conductor interno están hechos de acero inoxidable. Quiero conectar este cable a la electrónica en la región criogénica, pero la conexión no debe ser magnética. Mi soldadura electrónica estándar no humedece el acero inoxidable en absoluto.

¿Existen flujos especiales o tratamientos de superficie para poder soldar acero inoxidable?

Actualización : ¡Gracias a todos por sus comentarios y por la respuesta! Probé diferentes métodos de soldadura y escribí mi propia respuesta a continuación. Esperaré unos días más y luego aceptaré la respuesta con el voto más alto.

En cuanto a RF o DC: hay varios cables, algunos con DC, algunos con RF y otros con ambos. El CD debe ser extremadamente estable (10 µV), pero solo debe ser preciso en un nivel de 10 mV. Este requisito de estabilidad hace que los termovoltajes sean muy relevantes, por lo que queremos que todo lo que vea el gradiente de temperatura se haga del mismo material. El RF debe ser lo más limpio posible (aquí no tengo números). Creo que los problemas especiales con el envío de voltajes de RF y CC a un criostato podrían separarse en otra pregunta.

    
pregunta Martin J.H.

4 respuestas

10

Desafortunadamente, no tengo las herramientas necesarias para la soldadura por puntos o para el engarce adecuado (respuesta de Anindo), y me temo que el dieléctrico del cable coaxial no sobrevivirá a las temperaturas necesarias para la soldadura fuerte ( La respuesta de Brian). La solución que funcionó para mí fue usar un flujo especializado, como sugirieron Scott y RedGrittyBrick.

Para futuras referencias, estos fueron mis intentos de soldar a la superficie del blindaje de acero inoxidable del cable coaxial:

  1. Soldadura PbSn con un núcleo de flujo (soldadura electrónica estándar): la soldadura no mojó la superficie en absoluto y, por lo tanto, no se pegó. Lijar la superficie con papel de lija muy fino no ayudó.
  2. Aplicando un flujo F-SW 21 más agresivo (3.1.1, marca "Lavar") que encontré en nuestro taller Un poco de soldadura atascada, pero no mucha. La superficie se limpió previamente con acetona y luego se lijó con papel de lija muy fino.
  3. Envuelva un cable de cobre (sin recubrimiento) alrededor del cable de acero inoxidable, luego cúbralo con una soldadura electrónica estándar : esto creó una unión mecánica / eléctrica sorprendentemente buena. En la imagen se muestra a la izquierda. Puede ver que la soldadura no humedece la superficie de acero inoxidable, por lo que la conexión probablemente se realice mediante el cable de cobre que se encuentra en la superficie de acero inoxidable. Un experimentador afirma haber usado esa articulación sin problemas durante años, pero dudo que sea muy estable con el tiempo, ya que el oxígeno puede colarse y corroer el contacto.
  4. Disuelva el zinc en H-Cl para crear un flujo de ZnCl . Utilicé 10-20 ml de ácido clorhídrico al 37.5% y dejé caer algunas pequeñas piezas de zinc (menos de 1 g), y esperé 30 minutos hasta que dejó de burbujear (bueno, en realidad aún quedaban algunas burbujas). Esto funcionó como un flujo, pero tuve que poner mucho en la superficie de acero inoxidable hasta que la soldadura comenzó a pegarse muy bien. Este flujo llevó a una gran decoloración durante la soldadura (vea la sección central del cable en la imagen). Tal vez hubiera funcionado mejor si hubiera limpiado la superficie o la hubiera lijado antes. Nota personal: cuando su químico local recomienda usar una campana extractora, entonces use una campana extractora.
  5. Uso de flujo especial de acero inoxidable : logré obtener una pequeña muestra de BrazeTec Soldaflux Z , un flujo fuerte, pero corosivo, 3.1.1a. ¡Esto funcionó muy bien, incluso sin ningún tratamiento de superficie previo! Sólo se necesita una pequeña cantidad de flujo. Hay una transición agradable y suave entre la soldadura y la superficie de acero inoxidable (vea el lado derecho en la imagen). El inconveniente: el flujo expira después de 6 meses y solo se puede pedir en cantidades de 1 kg (aproximadamente 70 €).

Algunasvecesseafirmaqueelácidoenlosflujosagresivos,juntoconlahumedad,eldióxidodecarbonoyeltiempo,conduciráa corrosión del cable de soldadura electrónica estándar . Tal vez el uso de soldadura sin plomo, como SN96.5 AG3 CU0.5, es una mejor idea.

    
respondido por el Martin J.H.
3

La soldadura de plata, con flujo de bórax, funciona bien en acero inoxidable.

(A veces se le llama soldadura de plata, pero no lo confunda con aquellas soldaduras eléctricas que tienen un pequeño porcentaje de plata. Está mucho más cerca de la soldadura fuerte en fuerza y temperatura)

La desventaja es la temperatura que necesita: 650-700C, un calor rojo apagado o medio. Claramente, no estamos hablando de aumentar la estación de soldadura, pero este tipo de temperatura se puede lograr con un soplete de propano / butano económico.

Sin embargo, puede haber otras razones por las que esta solución no sea práctica en su aplicación.

    
respondido por el Brian Drummond
3

Aquí hay algunos enfoques que se utilizaron para el cableado de acero inoxidable. En ambos casos, las aplicaciones fueron equipos industriales de alta corriente, por lo que la aplicabilidad a un sensor puede ser discutible:

  1. Anillo de "collar" de plata suave en el escudo SS316, con conector de pala de cobre engarzado sobre el anillo de plata bajo alta presión: Aparentemente, la plata forma un mejor enlace coloidal sin gas en ambas uniones, que el cobre directo sobre el acero. Anillo de plata similar y más pequeño en cada conductor interno, nuevamente rodeado por la parte de engaste de un terminal de pala de latón y un rizo de alta presión. Los "alambres" internos de acero tenían un diámetro de aproximadamente 8 mm, y el escudo tenía poco más de 22 mm de diámetro. El engaste convencional se realizó en los terminales de pala de cobre.
  2. Soldadura por puntos de cable de acero chapado en cobre aplanado mecánicamente (martillado) enrollado en espiral sobre barras de conducción de acero (no estoy seguro de si las barras de conducción eran SS316 o SS304, pero era acero austenito para uso criogénico).

Ambas instancias se realizaron en fábrica (fábricas diferentes) y fueron esfuerzos experimentales. Ambos sistemas han estado operativos durante un año y varios años, respectivamente, sin necesidad de reparaciones. En ambos casos, mi participación sería calificada como "curiosidad", por lo que no tengo ningún conocimiento adicional de primera mano sobre el proceso de decisión.

    
respondido por el Anindo Ghosh
2

Una vez estuve en una situación similar y llamé a los expertos, que me ayudaron mucho. La buena gente de Kester me pusieron en contacto con la persona técnica adecuada, que fue lo suficientemente amable como para enviarme una pequeña muestra del flujo apropiado Para mi situación, sin cargo.

    
respondido por el Scott Seidman

Lea otras preguntas en las etiquetas