הלחמה של מתכות עקשנות

1. הלחמה

ניתן להשתמש בכל מיני הלחמות עם טמפרטורה נמוכה מ-3000 ℃ להלחמת W, וניתן להשתמש בהלחמות על בסיס נחושת או כסף לרכיבים עם טמפרטורה נמוכה מ-400 ℃;מתכות מילוי מבוססות זהב, מנגן, מנגן, פלדיום או מקדחות משמשות בדרך כלל עבור רכיבים המשמשים בין 400 ℃ ל- 900 ℃;עבור רכיבים המשמשים מעל 1000 ℃, משתמשים בעיקר במתכות טהורות כגון Nb, Ta, Ni, Pt, PD ו-Mo.טמפרטורת העבודה של רכיבים המולחמים בהלחמה על בסיס פלטינה הגיעה ל-2150 ℃.אם טיפול דיפוזיה 1080 ℃ מתבצע לאחר הלחמה, טמפרטורת העבודה המקסימלית יכולה להגיע ל 3038 ℃.

רוב ההלחמות המשמשות להלחמה w יכולות לשמש להלחמת מו, וניתן להשתמש בהלחמות על בסיס נחושת או כסף עבור רכיבי Mo העובדים מתחת ל-400 ℃;עבור מכשירים אלקטרוניים וחלקים לא מבניים הפועלים ב-400 ~ 650 ℃, ניתן להשתמש בהלחמות Cu Ag, Au Ni, PD Ni או Cu Ni;ניתן להשתמש במתכות מילוי מתכת טהורות על בסיס טיטניום או אחרות עם נקודות התכה גבוהות לרכיבים הפועלים בטמפרטורות גבוהות יותר.יש לציין שמתכות מילוי על בסיס מנגן, על בסיס קובלט ועל בסיס ניקל בדרך כלל אינן מומלצות כדי למנוע היווצרות של תרכובות בין-מתכתיות שבירות במפרקי ההלחמה.

כאשר משתמשים ברכיבי TA או Nb מתחת ל-1000 ℃, ניתן לבחור הזרקות על בסיס נחושת, על בסיס מנגן, על בסיס קובלט, על בסיס טיטניום, על בסיס ניקל, על בסיס זהב ועל בסיס פלדיום, כולל Cu Au, Au Ni, PD Ni ו-Pt Au_ Ni ו להלחמות Cu Sn יש יכולת הרטבה טובה ל-TA ו-Nb, יצירת תפר הלחמה טובה וחוזק מפרקים גבוה.כיוון שמתכות מילוי על בסיס כסף נוטות להפוך את מתכות הלחמה לשבירות, יש להימנע מהן ככל האפשר.עבור רכיבים המשמשים בין 1000 ℃ ל- 1300 ℃, ייבחרו מתכות טהורות Ti, V, Zr או סגסוגות המבוססות על מתכות אלו היוצרות אינסוף מוצק ונוזל איתן כמתכות מילוי הלחמה.כאשר טמפרטורת השירות גבוהה יותר, ניתן לבחור את מתכת המילוי המכילה HF.

W. ראה טבלה 13 להלחמת מתכות מילוי עבור Mo, Ta ו-Nb בטמפרטורה גבוהה.

טבלה 13 הלחמת מתכות מילוי להלחמה בטמפרטורה גבוהה של מתכות עקשנות

table13 2 Table 13 brazing filler metals for high temperature brazing of refractory metals

Table 13 brazing filler metals for high temperature brazing of refractory metals2
2. טכנולוגיית הלחמה

לפני הלחמה, יש צורך להסיר בזהירות את התחמוצת על פני השטח של מתכת עקשן.ניתן להשתמש בשחזה מכנית, התזת חול, ניקוי קולי או ניקוי כימי.ההלחמה תתבצע מיד לאחר תהליך הניקוי.

בשל השבריריות המובנית של W, חלקי w יטופלו בזהירות בפעולת הרכבת הרכיבים כדי למנוע שבירה.על מנת למנוע היווצרות של טונגסטן קרביד שביר, יש להימנע ממגע ישיר בין W לגרפיט.לחץ דחף עקב עיבוד או ריתוך לפני ריתוך יבוטל לפני הריתוך.קל מאוד לחמצן את W כאשר הטמפרטורה עולה.דרגת הוואקום תהיה גבוהה מספיק במהלך ההלחמה.כאשר ההלחמה מתבצעת בטווח הטמפרטורות של 1000 ~ 1400 ℃, דרגת הוואקום לא תהיה פחות מ-8 × 10-3Pa。 על מנת לשפר את טמפרטורת ההמסה מחדש וטמפרטורת השירות של המפרק, ניתן לשלב את תהליך ההלחמה עם טיפול הדיפוזיה לאחר הריתוך.לדוגמה, הלחמה b-ni68cr20si10fel משמשת להלחמת W ב-1180 ℃.לאחר שלושה טיפולי דיפוזיה של 1070 ℃ / 4 שעות, 1200 ℃ / 3.5 שעות ו-1300 ℃ / 2 שעות לאחר הריתוך, טמפרטורת השירות של המפרק המולחם יכולה להגיע ליותר מ-2200 ℃.

יש לקחת בחשבון את מקדם ההתפשטות התרמית הקטן בעת ​​הרכבת המפרק המולחם של Mo, ומרווח המפרק צריך להיות בטווח של 0.05 ~ 0.13MM.אם נעשה שימוש במתקן, בחר חומר עם מקדם התפשטות תרמית קטן.התגבשות מו מתרחשת כאשר הלחמת להבה, תנור אטמוספירה מבוקרת, תנור ואקום, תנור אינדוקציה וחימום התנגדות עולים על טמפרטורת ההתגבשות מחדש או שטמפרטורת ההתגבשות יורדת עקב דיפוזיה של אלמנטים הלחמה.לכן, כאשר טמפרטורת ההלחמה קרובה לטמפרטורת ההתגבשות מחדש, ככל שזמן ההלחמה קצר יותר, כך טוב יותר.בעת הלחמה מעל טמפרטורת ההתגבשות של Mo, יש לשלוט על זמן ההלחמה וקצב הקירור כדי למנוע סדקים הנגרמים מקירור מהיר מדי.כאשר נעשה שימוש בהלחמת להבה אוקסיאצטילן, אידיאלי להשתמש בשטף מעורב, כלומר, שטף בוראט תעשייתי או הלחמת כסף בתוספת שטף בטמפרטורה גבוהה המכיל סידן פלואוריד, שיכול להשיג הגנה טובה.השיטה היא תחילה לצפות שכבה של שטף הלחמת כסף על פני השטח של מו, ולאחר מכן לצפות שטף בטמפרטורה גבוהה.לשטף הלחמת הכסף יש פעילות בטווח טמפרטורות נמוך יותר, והטמפרטורה הפעילה של שטף בטמפרטורה גבוהה יכולה להגיע ל-1427 ℃.

רצוי להלחים רכיבי TA או Nb תחת ואקום, ודרגת הוואקום אינה פחותה מ-1.33 × 10-2Pa.אם ההלחמה מתבצעת תחת הגנה של גז אינרטי, יש להסיר בקפדנות זיהומי גז כגון פחמן חד חמצני, אמוניה, חנקן ופחמן דו חמצני.כאשר מתבצעת הלחמה או הלחמה התנגדות באוויר, יש להשתמש במתכת מילוי הלחמה מיוחדת ובשטף מתאים.על מנת למנוע מ-TA או Nb מגע עם חמצן בטמפרטורה גבוהה, ניתן לצפוי שכבה של נחושת או ניקל מתכתי על פני השטח ולבצע טיפול חישול דיפוזיה מתאים.


זמן פרסום: 13 ביוני 2022