Lemljenje vatrostalnih metala

1. Lem

Za lemljenje W 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 dosegla je 2150 ℃. Ako se nakon lemljenja provede difuzijska obrada na 1080 ℃, maksimalna radna temperatura može doseći 3038 ℃.

Većina lemova koji se koriste za lemljenje može se koristiti i za lemljenje Mo, a lemovi na bazi bakra ili srebra mogu se koristiti za Mo komponente koje rade ispod 400 ℃; Za elektroničke uređaje i nestrukturne dijelove koji rade na 400 ~ 650 ℃ mogu se koristiti lemovi Cu Ag, Au Ni, PD Ni ili Cu Ni; Za komponente koje rade na višim temperaturama mogu se koristiti dodatni metali na bazi titana ili drugih čistih metala s visokim talištem. Treba napomenuti da se dodatni metali na bazi mangana, kobalta i nikla općenito 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 s TA i Nb, dobro formiranje lemljenja i visoku čvrstoću spoja. Budući da dodatni metali na bazi srebra imaju tendenciju da lemljenje učine 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 tih metala koje s njima tvore beskonačnu čvrstu i tekuću tvar. Kada je radna temperatura viša, može se odabrati dodatni metal koji sadrži HF.

W. Pogledajte tablicu 13 za lemljenje dodatnih metala za Mo, Ta i Nb na visokoj temperaturi.

Tablica 13 dodatni metali za lemljenje vatrostalnih metala na visokim temperaturama

2. Tehnologija lemljenja

Prije lemljenja potrebno je pažljivo ukloniti oksid s površine vatrostalnog metala. Može se koristiti mehaničko brušenje, pjeskarenje, ultrazvučno čišćenje ili kemijsko čišćenje. Lemljenje se mora provesti odmah nakon čišćenja.

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

Prilikom sastavljanja lemljenog spoja Mo treba uzeti u obzir mali koeficijent toplinskog širenja, a razmak spoja trebao bi biti u rasponu od 0,05 ~ 0,13 mm. Ako se koristi pričvršćivač, odaberite materijal s malim koeficijentom toplinskog širenja. Rekristalizacija Mo događa se kada lemljenje plamenom, peć s kontroliranom atmosferom, vakuumska peć, indukcijska peć i otporno zagrijavanje premaše temperaturu rekristalizacije ili kada temperatura rekristalizacije padne 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, tj. industrijski borat ili srebrni fluks za lemljenje plus visokotemperaturni fluks koji sadrži kalcijev fluorid, što može postići dobru zaštitu. Metoda je da se prvo nanese sloj srebrnog fluksa za lemljenje na površinu Mo, a zatim se nanese visokotemperaturni fluks. 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 u vakuumu, a stupanj vakuuma nije manji od 1,33 × 10⁻²Pa. Ako se lemljenje provodi pod zaštitom inertnog plina, nečistoće plina poput ugljičnog monoksida, amonijaka, dušika i ugljičnog dioksida moraju se strogo ukloniti. Kada se lemljenje ili otporno lemljenje provodi na zraku, treba koristiti poseban metal za lemljenje i odgovarajući fluks. Kako bi se spriječio kontakt TA ili Nb s kisikom na visokoj temperaturi, na površinu se može nanijeti sloj metalnog bakra ili nikla i provesti odgovarajuće difuzijsko žarenje.