Lemljenje vatrostalnih metala

1. Lemljenje

Sve vrste lemova s ​​temperaturom nižom od 3000 ℃ mogu se koristiti za W lemljenje, 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 bušilica obično se koriste za komponente koje se koriste između 400 ℃ i 900 ℃;Za komponente koje se koriste iznad 1000 ℃ uglavnom se koriste čisti metali kao što su Nb, Ta, Ni, Pt, PD i Mo.Radna temperatura komponenti lemljenih lemom na osnovi platine dosegla je 2150 ℃.Ako se nakon lemljenja izvrši tretman difuzijom na 1080 ℃, maksimalna radna temperatura može doseći 3038 ℃.

Većina lemova koji se koriste za lemljenje w mogu se koristiti za lemljenje Mo, a lemovi na bazi bakra ili srebra mogu se koristiti za Mo komponente koje rade ispod 400 ℃;Za elektroničke uređaje i nestrukturalne dijelove koji rade na 400 ~ 650 ℃, mogu se koristiti Cu Ag, Au Ni, PD Ni ili Cu Ni lemovi;Dodatni metali na bazi titana ili drugog čistog metala s visokim talištem mogu se koristiti za komponente koje rade na višim temperaturama.Treba napomenuti da se dodaci na bazi mangana, kobalta i nikla općenito ne preporučuju kako bi se izbjeglo stvaranje krhkih intermetalnih spojeva u spojevima za lemljenje.

Kada se komponente TA ili Nb koriste ispod 1000 ℃, mogu se odabrati injekcije na bazi bakra, na bazi mangana, na bazi kobalta, na bazi titana, na bazi nikla, na bazi zlata i paladija, uključujući Cu Au, Au Ni, PD Ni i Pt Au_Ni i Cu Sn lemovi imaju dobru sposobnost vlaženja na TA i Nb, dobro formiraju šavove za lemljenje i imaju visoku čvrstoću spoja.Budući da dodatni metali na bazi srebra čine metale za lemljenje lomljivima, treba ih izbjegavati što je više moguće.Za komponente koje se koriste između 1000 ℃ i 1300 ℃, čisti metali Ti, V, Zr ili legure temeljene na tim metalima koji s njima tvore beskonačno kruto i tekuće stanje bit će odabrani kao dodatni metali za lemljenje.Kada je radna temperatura viša, može se odabrati dodatni metal koji sadrži HF.

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

Tablica 13 Dodatni metali za lemljenje za visokotemperaturno lemljenje vatrostalnih metala

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 treba provesti odmah nakon procesa čišćenja.

Zbog inherentne krtosti W, w dijelovima treba pažljivo rukovati tijekom postupka sastavljanja komponente kako bi se izbjeglo lomljenje.Kako bi se spriječilo stvaranje krhkog volframovog karbida, treba izbjegavati izravan kontakt između W i grafita.Prednaprezanje zbog obrade prije zavarivanja ili zavarivanja mora se ukloniti prije zavarivanja.W je vrlo lako oksidirati 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 difuzijski tretman nakon zavarivanja.Na primjer, b-ni68cr20si10fel lem koristi se za lemljenje W na 1180 ℃.Nakon tri difuzijska tretmana od 1070 ℃ /4h, 1200 ℃ /3,5 h i 1300 ℃ /2h nakon zavarivanja, radna temperatura lemljenog spoja može doseći više od 2200 ℃.

Prilikom sastavljanja lemljenog spoja od Mo treba uzeti u obzir mali koeficijent toplinskog širenja, a razmak između spojeva trebao bi biti u rasponu od 0,05 ~ 0,13 mm.Ako se koristi učvršćenje, odaberite materijal s malim koeficijentom toplinskog širenja.Do rekristalizacije Mo dolazi kada lemljenje plamenom, peć s kontroliranom atmosferom, vakuumska peć, indukcijska peć i otporno zagrijavanje premaše temperaturu rekristalizacije ili se temperatura rekristalizacije smanji zbog difuzije lemljenih elemenata.Stoga, kada je temperatura lemljenja blizu temperature rekristalizacije, što je kraće vrijeme lemljenja, to bolje.Kod lemljenja iznad temperature rekristalizacije Mo, vrijeme lemljenja i brzina hlađenja moraju se kontrolirati kako bi se izbjeglo pucanje uzrokovano prebrzim hlađenjem.Kada se koristi oksiacetilensko lemljenje plamenom, idealno je koristiti mješoviti topionik, to jest industrijski topionik od borata ili srebra za lemljenje plus topilo na visokim temperaturama koje sadrži kalcijev fluorid, čime se može postići dobra zaštita.Metoda je prvo premazivanje sloja srebrnog topila za tvrdo lemljenje na površinu Mo, a zatim premazivanje visokotemperaturnog topila.Srebrni tok za lemljenje djeluje u nižem temperaturnom rasponu, a aktivna temperatura visokotemperaturnog toka može doseći 1427 ℃.

Komponente TA ili Nb poželjno su lemljene pod vakuumom, a stupanj vakuuma nije manji od 1,33 × 10-2Pa.Ako se lemljenje izvodi pod zaštitom inertnog plina, nečistoće plina kao što su ugljični monoksid, amonijak, dušik i ugljični dioksid moraju se strogo ukloniti.Kada se lemljenje ili otporno lemljenje izvodi na zraku, mora se koristiti poseban dodatni metal za lemljenje i odgovarajući prašak.Kako bi se spriječio kontakt TA ili Nb s kisikom na visokoj temperaturi, sloj metalnog bakra ili nikla može se nanijeti na površinu i može se provesti odgovarajući tretman difuzijskim žarenjem.