Лемење на графит и дијамант поликристално

(1) Карактеристики на лемење проблемите вклучени во поликристалното лемење со графит и дијамант се многу слични на оние што се среќаваат при лемењето со керамика.Во споредба со металот, лемењето е тешко да се навлажни поликристални материјали од графит и дијамант, а неговиот коефициент на термичка експанзија е многу различен од оној на општите структурни материјали.Двете се загреваат директно во воздух, а оксидацијата или карбонизацијата ќе се случи кога температурата ќе надмине 400 ℃.Затоа, треба да се усвои лемење со вакуум, а степенот на вакуум не треба да биде помал од 10-1 pa.Бидејќи јачината на двете не е висока, ако има термички стрес за време на лемењето, може да се појават пукнатини.Обидете се да изберете метал за полнење за лемење со низок коефициент на термичка експанзија и строго контролирајте ја стапката на ладење.Бидејќи површината на таквите материјали не е лесно да се навлажни со обични метали за полнење за лемење, слој од 2,5 ~ 12,5 ум дебел W, Mo и други елементи може да се депонира на површината на графит и дијамантски поликристални материјали со модификација на површината (вакуумска облога , јонско распрскување, плазма прскање и други методи) пред лемење и со нив да се формираат соодветни карбиди или може да се користат метали за полнење за лемење со висока активност.

Графитот и дијамантот имаат многу оценки, кои се разликуваат по големина на честички, густина, чистота и други аспекти и имаат различни карактеристики на лемење.Покрај тоа, ако температурата на поликристалните дијамантски материјали надминува 1000 ℃, односот на поликристално абење почнува да се намалува, а односот на абење се намалува за повеќе од 50% кога температурата надминува 1200 ℃.Затоа, при вакуумско лемење дијамант, температурата на лемење мора да се контролира под 1200 ℃, а степенот на вакуум не треба да биде помал од 5 × 10-2Pa.

(2) Изборот на метал за полнење за лемење главно се заснова на употребата и обработката на површината.Кога се користи како материјал отпорен на топлина, треба да се избере металот за полнење за лемење со висока температура на лемење и добра отпорност на топлина;За материјали отпорни на хемиска корозија, се избираат метали за полнење за лемење со ниска температура на лемење и добра отпорност на корозија.За графит по обработка на површинска метализација, може да се користи чист бакарен лемење со висока еластичност и добра отпорност на корозија.Активниот лемење базиран на сребро и бакар имаат добра влажност и флуидност кон графитот и дијамантот, но температурата на услугата на лемениот зглоб е тешко да се надмине 400 ℃.За графитни компоненти и дијамантски алатки кои се користат помеѓу 400 ℃ и 800 ℃, обично се користат златна основа, база на паладиум, база на манган или метали за полнење со база на титаниум.За спојници кои се користат помеѓу 800 ℃ и 1000 ℃, треба да се користат метали за полнење базирани на никел или дупчење.Кога графитните компоненти се користат над 1000 ℃, може да се користат чисти метали за полнење (Ni, PD, Ti) или метали за полнење од легура што содржат молибден, Mo, Ta и други елементи што можат да формираат карбиди со јаглерод.

За графит или дијамант без површинска обработка, активните метали за полнење во табелата 16 може да се користат за директно лемење.Повеќето од овие метали за полнење се бинарни или тројни легури базирани на титаниум.Чистиот титаниум силно реагира со графитот, кој може да формира многу дебел карбиден слој, а неговиот линеарен коефициент на експанзија е сосема различен од оној на графитот, од кој лесно се создаваат пукнатини, па затоа не може да се користи како лемење.Додавањето на Cr и Ni во Ti може да ја намали точката на топење и да ја подобри влажноста со керамика.Ti е тројна легура, главно составена од Ti Zr, со додавање на TA, Nb и други елементи.Има низок коефициент на линеарно проширување, што може да го намали стресот на лемење.Тројната легура главно составена од Ti Cu е погодна за лемење на графит и челик, а спојката има висока отпорност на корозија.

Табела 16 Метали за полнење за лемење за директно лемење на графит и дијамант

Table 16 brazing filler metals for direct brazing of graphite and diamond
(3) Процесот на лемење методите на лемење на графит може да се поделат во две категории, едната е лемење по површинска метализација, а другата е лемење без површинска обработка.Без разлика кој метод ќе се користи, заварот треба да се обработи пред склопување, а површинските загадувачи на графитните материјали треба да се избришат со алкохол или ацетон.Во случај на лемење со површинска метализација, слој од Ni, Cu или слој од Ti, Zr или молибден дисилицид ќе се обложи на површината на графит со плазма прскање, а потоа за лемење ќе се користи филер метал на база на бакар или филер на база на сребро. .Директното лемење со активно лемење е најшироко користен метод во моментов.Температурата на лемење може да се избере според лемењето дадено во табелата 16. Лемењето може да се стегне во средината на лемениот спој или во близина на едниот крај.При лемење со метал со голем коефициент на термичка експанзија, Mo или Ti со одредена дебелина може да се користат како среден тампон слој.Преодниот слој може да произведе пластична деформација за време на загревањето со лемење, да го апсорбира термичкиот стрес и да избегне пукање на графит.На пример, Mo се користи како преоден спој за вакуумско лемење на компоненти од графит и хастелоин.Се користи лемење B-pd60ni35cr5 со добра отпорност на корозија на стопена сол и зрачење.Температурата на лемење е 1260 ℃ и температурата се одржува 10 мин.

Природниот дијамант може директно да се лемени со b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 и други активни лемови.Лемењето треба да се врши под вакуум или ниска заштита од аргон.Температурата на лемење не треба да надминува 850 ℃ и треба да се избере побрза стапка на загревање.Времето на задржување на температурата на лемење не треба да биде премногу долго (обично околу 10 секунди) за да се избегне формирање на континуиран тик слој на интерфејсот.При лемење на дијамант и легиран челик, треба да се додаде пластичен меѓуслоен или слој од легура со ниска експанзија за транзиција за да се спречи оштетувањето на дијамантските зрна предизвикани од прекумерниот термички стрес.Алатот за вртење или здодевниот алат за ултра прецизна обработка се произведува со процес на лемење, со кој се лемеат 20 ~ 100 mg мали честички дијаманти на челичното тело, а јачината на спојот на спојката за лемење достигнува 200 ~ 250 mpa

Поликристалниот дијамант може да се залева со пламен, висока фреквенција или вакуум.Лемење со висока фреквенција или лемење со пламен треба да се примени за дијамантска кружна пила за сечење метал или камен.Ќе се избере Ag Cu Ti метал за полнење за активно лемење со ниска точка на топење.Температурата на лемење треба да се контролира под 850 ℃, времето на загревање не треба да биде премногу долго и ќе се усвои бавна стапка на ладење.Поликристалните дијамантски битови кои се користат во нафтените и геолошките дупчење имаат лоши работни услови и поднесуваат огромни удари.Може да се избере метал за полнење за лемење базиран на никел и може да се користи чиста бакарна фолија како меѓуслој за лемење во вакуум.На пример, 350 ~ 400 капсули Ф 4,5 ~ 4,5 mm колонозен поликристален дијамант се лемеат во перфорациите на челик 35CrMo или 40CrNiMo за да се формираат заби за сечење.Лемењето со вакуум е усвоено, а степенот на вакуум не е помал од 5 × 10-2Pa, температурата на лемење е 1020 ± 5 ℃, времето на задржување е 20 ± 2 мин, а јачината на смолкнување на спојката за лемење е поголема од 200mpa

За време на лемењето, сопствената тежина на заварот треба да се користи за склопување и позиционирање колку што е можно повеќе за да се натера металниот дел да го притисне графитот или поликристалниот материјал на горниот дел.Кога се користи прицврстувачот за позиционирање, материјалот за прицврстување треба да биде материјал со коефициент на термичка експанзија сличен на оној на заварот.


Време на објавување: Јуни-13-2022 година