Lemljenje vatrostalnih metala

1. Lem

Za lemljenje UV mogu se koristiti sve vrste lemova s ​​temperaturom nižom od 3000 ℃, a lemovi na bazi bakra ili srebra mogu se koristiti za komponente s temperaturom nižom od 400 ℃; dodatni metali na bazi zlata, mangana, mangana, paladija ili bušilice obično se koriste za komponente koje se koriste između 400 ℃ i 900 ℃; Za komponente koje se koriste iznad 1000 ℃ uglavnom se koriste čisti metali poput Nb, Ta, Ni, Pt, PD i Mo. Radna temperatura komponenti lemljenih lemom na bazi platine dostigla je 2150 ℃. Ako se nakon lemljenja provede difuzijska obrada na 1080 ℃, maksimalna radna temperatura može dostići 3038 ℃.

Većina lemova koji se koriste za lemljenje mogu se koristiti i za lemljenje Mo, a lemovi na bazi bakra ili srebra mogu se koristiti za Mo komponente koje rade ispod 400 ℃; Za elektronske uređaje i nestrukturne dijelove koji rade na 400 ~ 650 ℃, mogu se koristiti lemovi Cu Ag, Au Ni, PD Ni ili Cu Ni; Dodatni metali na bazi titana ili drugih čistih metala s visokim tačkama topljenja mogu se koristiti za komponente koje rade na višim temperaturama. Treba napomenuti da se dodatni metali na bazi mangana, kobalta i nikla uglavnom ne preporučuju kako bi se izbjeglo stvaranje krhkih intermetalnih spojeva u lemljenim spojevima.

Kada se komponente od TA ili Nb koriste ispod 1000 ℃, mogu se odabrati injekcije na bazi bakra, mangana, kobalta, titana, nikla, zlata i paladija, uključujući lemove Cu Au, Au Ni, PD Ni i Pt Au_ Ni i Cu Sn, koji imaju dobru kvašivost prema TA i Nb, dobro formiranje lemljenja i visoku čvrstoću spoja. Budući da dodatni metali na bazi srebra imaju tendenciju da učine lemljenje krhkim, treba ih izbjegavati koliko god je to moguće. Za komponente koje se koriste između 1000 ℃ i 1300 ℃, kao dodatni metali za lemljenje trebaju se odabrati čisti metali Ti, V, Zr ili legure na bazi ovih metala koje s njima formiraju beskonačnu čvrstu i tečnu fazu. Kada je radna temperatura viša, može se odabrati dodatni metal koji sadrži HF.

W. Pogledajte tabelu 13 za dodatne metale za lemljenje Mo, Ta i Nb na visokim temperaturama.

Tabela 13 dodatni metali za lemljenje vatrostalnih metala na visokim temperaturama

2. Tehnologija lemljenja

Prije lemljenja, potrebno je pažljivo ukloniti oksid sa površine vatrostalnog metala. Može se koristiti mehaničko brušenje, pjeskarenje, ultrazvučno čišćenje ili hemijsko čišćenje. Lemljenje se mora obaviti odmah nakon procesa čišćenja.

Zbog inherentne krhkosti volframovog karbida (W), s dijelovima od volframovog karbida (W) treba pažljivo rukovati tokom sastavljanja komponenti kako bi se izbjeglo lomljenje. Da bi se spriječilo stvaranje krhkog volframovog karbida, treba izbjegavati direktan kontakt između W i grafita. Prednaprezanje uzrokovano prethodnom obradom zavarivanja ili zavarivanjem treba eliminirati prije zavarivanja. W se vrlo lako oksidira kada temperatura poraste. Stepen vakuuma mora biti dovoljno visok tokom lemljenja. Kada se lemljenje izvodi u temperaturnom rasponu od 1000 ~ 1400 ℃, stepen vakuuma ne smije biti manji od 8 × 10-3Pa. Kako bi se poboljšala temperatura pretapanja i radna temperatura spoja, proces lemljenja se može kombinirati s difuzijskom obradom nakon zavarivanja. Na primjer, za lemljenje W na 1180 ℃ koristi se lem b-ni68cr20si10fel. Nakon tri difuzijska tretmana od 1070 ℃ / 4h, 1200 ℃ / 3,5h i 1300 ℃ / 2h nakon zavarivanja, radna temperatura lemljenog spoja može doseći više od 2200 ℃.

Prilikom sastavljanja lemljenog spoja Mo treba uzeti u obzir mali koeficijent termičkog širenja, a razmak spoja treba biti u rasponu od 0,05 ~ 0,13 mm. Ako se koristi pričvršćivač, odaberite materijal s malim koeficijentom termičkog širenja. Rekristalizacija Mo nastaje kada lemljenje plamenom, peć s kontroliranom atmosferom, vakuumska peć, indukcijska peć i otporno zagrijavanje pređu temperaturu rekristalizacije ili kada temperatura rekristalizacije opadne zbog difuzije elemenata lema. Stoga, kada je temperatura lemljenja blizu temperature rekristalizacije, što je vrijeme lemljenja kraće, to bolje. Prilikom lemljenja iznad temperature rekristalizacije Mo, vrijeme lemljenja i brzina hlađenja moraju se kontrolirati kako bi se izbjeglo pucanje uzrokovano prebrzim hlađenjem. Kada se koristi lemljenje oksiacetilenskim plamenom, idealno je koristiti miješani fluks, odnosno industrijski fluks za lemljenje boratnim ili srebrnim plus fluks za visoke temperature koji sadrži kalcijev fluorid, koji može postići dobru zaštitu. Metoda je da se prvo nanese sloj fluksa za lemljenje srebrom na površinu Mo, a zatim se nanese fluks za visoke temperature. Srebrni fluks za lemljenje ima aktivnost u nižem temperaturnom rasponu, a aktivna temperatura visokotemperaturnog fluksa može doseći 1427 ℃.

TA ili Nb komponente se poželjno leme pod vakuumom, a stepen vakuuma nije manji od 1,33 × 10⁻²Pa. Ako se lemljenje vrši pod zaštitom inertnog gasa, nečistoće gasa poput ugljen-monoksida, amonijaka, azota i ugljen-dioksida moraju se strogo ukloniti. Kada se lemljenje ili otporno lemljenje vrši na vazduhu, treba koristiti poseban dodatni metal za lemljenje i odgovarajući fluks. Kako bi se spriječio kontakt TA ili Nb sa kiseonikom na visokoj temperaturi, na površinu se može nanijeti sloj metalnog bakra ili nikla i izvršiti odgovarajući tretman difuzijskog žarenja.