Brazing ya keramik na metali

1. Ujasiri

Ni vigumu kuimarisha vipengele vya kauri na kauri, kauri na chuma.Wengi wa solder huunda mpira juu ya uso wa kauri, na mvua kidogo au hakuna.Kichujio cha chuma kinachoweza kunyunyiza keramik ni rahisi kuunda mchanganyiko wa brittle (kama vile carbudi, silicides na misombo ya ternary au multivariate) kwenye kiolesura cha pamoja wakati wa brazing.Uwepo wa misombo hii huathiri mali ya mitambo ya pamoja.Kwa kuongeza, kutokana na tofauti kubwa ya coefficients ya upanuzi wa joto kati ya kauri, chuma na solder, kutakuwa na dhiki ya mabaki kwenye kiungo baada ya joto la kuimarisha limepozwa kwa joto la kawaida, ambalo linaweza kusababisha kupasuka kwa pamoja.

Unyevu wa solder kwenye uso wa kauri unaweza kuboreshwa kwa kuongeza vipengele vya chuma vya kazi kwa solder ya kawaida;Joto la chini na uwekaji wa muda mfupi unaweza kupunguza athari za mmenyuko wa kiolesura;Mkazo wa joto wa kiungo unaweza kupunguzwa kwa kuunda fomu ya pamoja inayofaa na kutumia chuma cha safu moja au safu nyingi kama safu ya kati.

2. Solder

Kauri na chuma kawaida huunganishwa katika tanuru ya utupu au tanuru ya hidrojeni na argon.Mbali na sifa za jumla, metali za vichungi vya brazing kwa vifaa vya elektroniki vya utupu vinapaswa pia kuwa na mahitaji maalum.Kwa mfano, solder haipaswi kuwa na vipengele vinavyozalisha shinikizo la juu la mvuke, ili si kusababisha uvujaji wa dielectric na sumu ya cathode ya vifaa.Kwa ujumla inaelezwa kuwa wakati kifaa kinafanya kazi, shinikizo la mvuke la solder haipaswi kuzidi 10-3pa, na uchafu wa shinikizo la juu la mvuke uliomo hautazidi 0.002% ~ 0.005%;W (o) ya solder haipaswi kuzidi 0.001%, ili kuepuka mvuke wa maji unaozalishwa wakati wa kuimarisha hidrojeni, ambayo inaweza kusababisha kunyunyiza kwa chuma cha solder kilichoyeyuka;Kwa kuongeza, solder lazima iwe safi na isiyo na oksidi za uso.

Wakati wa kuimarisha baada ya metallization ya kauri, shaba, msingi, shaba ya fedha, shaba ya dhahabu na metali nyingine za alloy brazing inaweza kutumika.

Kwa brazing ya moja kwa moja ya keramik na metali, metali za kujaza za brazing zilizo na vipengele vya kazi vya Ti na Zr zitachaguliwa.Metali za kichujio cha binary ni zaidi ya Ti Cu na Ti Ni, ambayo inaweza kutumika kwa 1100 ℃.Miongoni mwa solder ternary, Ag Cu Ti (W) (TI) ni solder kawaida kutumika, ambayo inaweza kutumika kwa ajili ya brazing moja kwa moja ya keramik na metali mbalimbali.Chuma cha kichungi cha ternary kinaweza kutumiwa na foil, poda au chuma cha kujaza Ag Cu eutectic na poda ya Ti.Chuma cha kichungi cha B-ti49be2 kina upinzani sawa wa kutu kwa chuma cha pua na shinikizo la chini la mvuke.Inaweza kuchaguliwa kwa upendeleo katika viungo vya kuziba utupu na oxidation na upinzani wa kuvuja.Katika solder ya ti-v-cr, halijoto inayoyeyuka ndiyo ya chini kabisa (1620 ℃) ​​wakati w (V) ni 30%, na kuongezwa kwa Cr kunaweza kupunguza kwa ufanisi safu ya joto inayoyeyuka.Solder ya B-ti47.5ta5 bila Cr imetumika kwa ukaushaji wa moja kwa moja wa alumina na oksidi ya magnesiamu, na kiungo chake kinaweza kufanya kazi kwa joto la kawaida la 1000 ℃.Jedwali la 14 linaonyesha mtiririko amilifu wa unganisho la moja kwa moja kati ya kauri na chuma.

Jedwali 14 la metali zinazotumika za vichungi vya kauri na ukaushaji wa chuma

Table 14 active brazing filler metals for ceramic and metal brazing

2. Teknolojia ya brazing

Keramik kabla ya metali inaweza kuwa brazed katika hali ya juu ajizi gesi, hidrojeni au utupu mazingira.Uwekaji wa utupu kwa ujumla hutumiwa kwa ukaushaji wa moja kwa moja wa keramik bila metallization.

1

Madhumuni ya kusafisha uso ni kuondoa doa la mafuta, doa la jasho na filamu ya oksidi kwenye uso wa chuma cha msingi.Sehemu za chuma na solder zitashushwa kwanza, kisha filamu ya oksidi itaondolewa kwa kuosha asidi au alkali, kuosha na maji yanayotiririka na kukaushwa.Sehemu zilizo na mahitaji ya juu zitatibiwa kwa joto katika tanuru ya utupu au tanuru ya hidrojeni (njia ya bombardment ya ion pia inaweza kutumika) kwa halijoto inayofaa na wakati wa kusafisha uso wa sehemu.Sehemu zilizosafishwa hazipaswi kuwasiliana na vitu vya greasi au mikono isiyo na mikono.Watawekwa mara moja kwenye mchakato unaofuata au kwenye kikausha.Hawatawekwa wazi kwa hewa kwa muda mrefu.Sehemu za kauri zitasafishwa kwa asetoni na ultrasonic, zioshwe kwa maji yanayotiririka, na mwishowe zichemshwe mara mbili kwa maji yasiyo na chumvi kwa dakika 15 kila wakati.

Kuweka mipako ni mchakato muhimu wa metallization ya kauri.Wakati wa mipako, hutumiwa kwenye uso wa kauri kuwa metali na brashi au kuweka mashine ya mipako.Unene wa mipako kwa ujumla ni 30 ~ 60mm.Kuweka kwa ujumla hutayarishwa kutoka kwa unga wa chuma safi (wakati mwingine oksidi ya chuma inayofaa huongezwa) yenye ukubwa wa chembe ya 1 ~ 5um na gundi ya kikaboni.

Sehemu za kauri zilizobandikwa hutumwa kwenye tanuru ya hidrojeni na kuwekwa kwa hidrojeni au amonia iliyopasuka kwa 1300 ~ 1500 ℃ kwa 30 ~ 60min.Kwa sehemu za kauri zilizopakwa hidridi, zitapashwa joto hadi takriban 900 ℃ ili kuoza hidridi na kuitikia kwa chuma safi au titani (au zirconium) iliyobaki kwenye uso wa kauri ili kupata mipako ya chuma kwenye uso wa kauri.

Kwa safu ya metali ya Mo Mn, ili kuifanya iwe mvua kwa solder, safu ya nikeli ya 1.4 ~ 5um lazima iwekwe kwa umeme au kufunikwa na safu ya unga wa nikeli.Ikiwa halijoto ya kuwaka ni ya chini kuliko 1000 ℃, safu ya nikeli inahitaji kuwekwa kwenye tanuru ya hidrojeni.Joto la sintering na wakati ni 1000 ℃ /15 ~ 20min.

Keramik iliyotibiwa ni sehemu za chuma, ambazo zitakusanywa kwa ujumla na chuma cha pua au grafiti na molds za kauri.Solder itawekwa kwenye viungo, na workpiece itahifadhiwa safi wakati wote wa operesheni, na haitaguswa na mikono wazi.

Brazing itafanywa katika tanuru ya argon, hidrojeni au utupu.Joto la kukausha hutegemea chuma cha kujaza brazing.Ili kuzuia kupasuka kwa sehemu za kauri, kiwango cha baridi haipaswi kuwa haraka sana.Kwa kuongeza, kuoka pia kunaweza kutumia shinikizo fulani (kuhusu 0.49 ~ 0.98mpa).

Mbali na ukaguzi wa ubora wa uso, weldments brazed pia itakuwa chini ya mshtuko wa joto na ukaguzi wa mali ya mitambo.Sehemu za kuziba za vifaa vya utupu lazima pia ziwe chini ya mtihani wa kuvuja kulingana na kanuni husika.

(2) Kuweka shaba moja kwa moja wakati wa kupiga shaba moja kwa moja (njia ya chuma hai), kwanza safisha uso wa weldments za kauri na chuma, na kisha uzikusanye.Ili kuzuia nyufa zinazosababishwa na mgawo tofauti wa upanuzi wa mafuta wa vifaa vya sehemu, safu ya buffer (safu moja au zaidi ya karatasi za chuma) inaweza kuzungushwa kati ya weldments.Kichujio cha chuma cha kusawazisha kitabanwa kati ya chehemu mbili au kuwekwa mahali ambapo pengo linajazwa na chuma cha kusawazisha kadiri inavyowezekana, na kisha ukaushaji utafanywa kama ukame wa kawaida wa utupu.

Iwapo solder ya Ag Cu Ti inatumika kwa ukaushaji wa moja kwa moja, mbinu ya ukabaji wa utupu itatumika.Wakati shahada ya utupu katika tanuru kufikia 2.7 × Anza inapokanzwa saa 10-3pa, na joto linaweza kuongezeka kwa kasi kwa wakati huu;Wakati hali ya joto iko karibu na kiwango cha kuyeyuka cha solder, joto linapaswa kuinuliwa polepole ili kufanya joto la sehemu zote za weldment ziwe sawa;Wakati solder inapoyeyuka, joto litapandishwa kwa kasi hadi joto la kuoka, na muda wa kushikilia utakuwa 3 ~ 5min;Wakati wa kupoa, itapozwa polepole kabla ya 700 ℃, na inaweza kupozwa kiasili na tanuru baada ya 700 ℃.

Wakati solder ya Ti Cu inapotiwa shaba moja kwa moja, umbo la solder linaweza kuwa Cu foil pamoja na Ti poda au sehemu za Cu pamoja na Ti foil, au sehemu ya kauri inaweza kupakwa kwa Ti poda pamoja na karatasi ya Cu.Kabla ya kuwasha, sehemu zote za chuma zitafutwa na utupu.Joto la kuondoa gesi la shaba isiyo na oksijeni litakuwa 750 ~ 800 ℃, na Ti, Nb, Ta, nk. itatolewa kwa 900 ℃ kwa dakika 15.Kwa wakati huu, shahada ya utupu haipaswi kuwa chini ya 6.7 × 10-3Pa. Wakati wa kuoka, kusanya vipengele vya kuunganishwa kwenye fixture, joto kwenye tanuru ya utupu hadi 900 ~ 1120 ℃, na muda wa kushikilia ni 2 ~ Dakika 5.Wakati wa mchakato mzima wa kuoka, kiwango cha utupu haipaswi kuwa chini ya 6.7 × 10-3Pa.

Mchakato wa kuwasha wa mbinu ya Ti Ni ni sawa na ule wa mbinu ya Ti Cu, na halijoto ya kuwasha ni 900 ± 10 ℃.

(3) Mbinu ya ukabaji wa oksidi ni njia ya kutambua muunganisho unaotegemeka kwa kutumia awamu ya glasi inayoundwa na kuyeyuka kwa solder ya oksidi ili kupenyeza ndani ya keramik na kulowesha uso wa chuma.Inaweza kuunganisha keramik na keramik na keramik na metali.Metali za vichungio vya oksidi huundwa hasa na Al2O3, Cao, Bao na MgO.Kwa kuongeza B2O3, Y2O3 na ta2o3, metali za kichungi cha brazing zilizo na sehemu mbalimbali za kuyeyuka na coefficients ya upanuzi wa mstari zinaweza kupatikana.Kwa kuongezea, metali za vichungi vya floridi zilizo na CaF2 na NaF kama sehemu kuu zinaweza pia kutumika kuunganisha keramik na metali ili kupata viungo vyenye nguvu ya juu na upinzani wa juu wa joto.


Muda wa kutuma: Juni-13-2022