(1) Soldeer-eienskappe Die probleme wat met grafiet- en diamant-polikristallyne soldeerwerk gepaardgaan, is baie soortgelyk aan dié wat met keramiek-soldeerwerk ondervind word. In vergelyking met metaal, is soldeerwerk moeilik om grafiet- en diamant-polikristallyne materiale nat te maak, en die termiese uitsettingskoëffisiënt daarvan verskil baie van dié van algemene strukturele materiale. Die twee word direk in die lug verhit, en oksidasie of karbonisering sal plaasvind wanneer die temperatuur 400 ℃ oorskry. Daarom moet vakuumsoldeerwerk gebruik word, en die vakuumgraad moet nie minder as 10-1pa wees nie. Omdat die sterkte van beide nie hoog is nie, kan krake voorkom as daar termiese spanning tydens soldeerwerk is. Probeer om soldeervulmetaal met 'n lae termiese uitsettingskoëffisiënt te kies en die verkoelingstempo streng te beheer. Aangesien die oppervlak van sulke materiale nie maklik deur gewone soldeervullers benat word nie, kan 'n laag van 2.5 ~ 12.5um dik W, Mo en ander elemente op die oppervlak van grafiet- en diamant-polikristallyne materiale neergelê word deur oppervlakmodifikasie (vakuumbedekking, ioonverstuiwing, plasmabespuiting en ander metodes) voor soldeerwerk en ooreenstemmende karbiede daarmee vorm, of hoë-aktiwiteit soldeervullers kan gebruik word.
Grafiet en diamant het baie grade, wat verskil in deeltjiegrootte, digtheid, suiwerheid en ander aspekte, en het verskillende soldeer-eienskappe. Boonop, as die temperatuur van polikristallyne diamantmateriale 1000 ℃ oorskry, begin die polikristallyne slytasieverhouding afneem, en die slytasieverhouding neem met meer as 50% af wanneer die temperatuur 1200 ℃ oorskry. Daarom, wanneer diamant vakuumsoldeer word, moet die soldeertemperatuur onder 1200 ℃ beheer word, en die vakuumgraad moet nie minder as 5 × 10-2Pa wees nie.
(2) Die keuse van soldeervulmetaal is hoofsaaklik gebaseer op die gebruik en oppervlakverwerking. Wanneer dit as 'n hittebestande materiaal gebruik word, moet die soldeervulmetaal met 'n hoë soldeertemperatuur en goeie hittebestandheid gekies word; Vir chemiese korrosiebestande materiale word soldeervulmetale met 'n lae soldeertemperatuur en goeie korrosiebestandheid gekies. Vir die grafiet na oppervlakmetalisasiebehandeling kan suiwer kopersoldeer met hoë rekbaarheid en goeie korrosiebestandheid gebruik word. Silwergebaseerde en kopergebaseerde aktiewe soldeer het goeie benatbaarheid en vloeibaarheid teenoor grafiet en diamant, maar die dienstemperatuur van die gesoldeerde verbinding is moeilik om 400 ℃ te oorskry. Vir grafietkomponente en diamantgereedskap wat tussen 400 ℃ en 800 ℃ gebruik word, word gewoonlik goudbasis-, palladiumbasis-, mangaanbasis- of titaniumbasisvulmetale gebruik. Vir verbindings wat tussen 800 ℃ en 1000 ℃ gebruik word, moet nikkelgebaseerde of boorgebaseerde vulmetale gebruik word. Wanneer grafietkomponente bo 1000 ℃ gebruik word, kan suiwer metaalvulmetale (Ni, PD, Ti) of legeringsvulmetale wat molibdeen, Mo, Ta en ander elemente bevat wat karbiede met koolstof kan vorm, gebruik word.
Vir grafiet of diamant sonder oppervlakbehandeling, kan die aktiewe vulmetale in tabel 16 vir direkte soldeerwerk gebruik word. Die meeste van hierdie vulmetale is titanium-gebaseerde binêre of ternêre legerings. Suiwer titanium reageer sterk met grafiet, wat 'n baie dik karbiedlaag kan vorm, en die lineêre uitbreidingskoëffisiënt daarvan verskil heelwat van dié van grafiet, wat maklik krake veroorsaak, dus kan dit nie as soldeer gebruik word nie. Die byvoeging van Cr en Ni tot Ti kan die smeltpunt verlaag en die benatbaarheid met keramiek verbeter. Ti is 'n ternêre legering, hoofsaaklik saamgestel uit TiZr, met die byvoeging van TA, Nb en ander elemente. Dit het 'n lae koëffisiënt van lineêre uitbreiding, wat die soldeerspanning kan verminder. Die ternêre legering wat hoofsaaklik uit TiCu bestaan, is geskik vir die soldeerwerk van grafiet en staal, en die verbinding het hoë korrosiebestandheid.
Tabel 16 soldeervulmetale vir direkte soldeer van grafiet en diamant
(3) Soldeerproses Die soldeermetodes van grafiet kan in twee kategorieë verdeel word, een is soldeer na oppervlakmetallisering, en die ander is soldeer sonder oppervlakbehandeling. Ongeag watter metode gebruik word, moet die sweislas voor montering voorbehandel word, en die oppervlakbesoedeling van grafietmateriale moet met alkohol of asetoon skoongevee word. In die geval van oppervlakmetalliseringssoldeer, moet 'n laag Ni, Cu of 'n laag Ti, Zr of molibdeendisilisied deur plasmaspuit op die grafietoppervlak geplateer word, en dan moet kopergebaseerde vulmetaal of silwergebaseerde vulmetaal vir soldeer gebruik word. Direkte soldeer met aktiewe soldeer is tans die mees gebruikte metode. Die soldeertemperatuur kan gekies word volgens die soldeer wat in tabel 16 verskaf word. Die soldeer kan in die middel van die gesoldeerde verbinding of naby een punt vasgeklem word. Wanneer met 'n metaal met 'n groot termiese uitsettingskoëffisiënt gesoldeer word, kan Mo of Ti met 'n sekere dikte as die tussenliggende bufferlaag gebruik word. Die oorgangslaag kan plastiese vervorming tydens soldeerverhitting veroorsaak, termiese spanning absorbeer en grafietkrake vermy. Byvoorbeeld, word Mo gebruik as die oorgangslas vir vakuumsoldeer van grafiet- en hastelloyen-komponente. B-pd60ni35cr5-soldeer met goeie weerstand teen gesmelte soutkorrosie en -straling word gebruik. Die soldeertemperatuur is 1260 ℃ en die temperatuur word vir 10 minute gehou.
Natuurlike diamante kan direk gesoldeer word met b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 en ander aktiewe soldeermiddels. Die soldeerwerk moet onder vakuum of lae argonbeskerming uitgevoer word. Die soldeertemperatuur moet nie 850 ℃ oorskry nie, en 'n vinniger verhittingstempo moet gekies word. Die houtyd by die soldeertemperatuur moet nie te lank wees nie (gewoonlik ongeveer 10 sekondes) om die vorming van 'n deurlopende tiklaag by die koppelvlak te vermy. Wanneer diamant en legeringsstaal gesoldeer word, moet 'n plastiese tussenlaag of 'n lae-uitsettingslegeringslaag bygevoeg word vir die oorgang om die skade aan diamantkorrels wat deur oormatige termiese spanning veroorsaak word, te voorkom. Die draaigereedskap of boorgereedskap vir ultra-presisiebewerking word vervaardig deur die soldeerproses, wat 20 ~ 100 mg klein deeltjiediamant op die staalliggaam soldeer, en die lassterkte van die soldeerlas bereik 200 ~ 250 mpa.
Polikristallyne diamante kan deur vlam, hoëfrekwensie of vakuum gesoldeer word. Hoëfrekwensie-soldeer of vlamsoldeer moet gebruik word vir die sny van metaal of klip met 'n diamantsirkelsaaglem. AgCuTi-aktiewe soldeervulmetaal met 'n lae smeltpunt moet gekies word. Die soldeertemperatuur moet onder 850 ℃ beheer word, die verhittingstyd moet nie te lank wees nie, en 'n stadige afkoeltempo moet gebruik word. Polikristallyne diamantpunte wat in petroleum- en geologiese boorwerk gebruik word, het swak werksomstandighede en dra groot impakbelastings. Nikkelgebaseerde soldeervulmetaal kan gekies word en suiwer koperfoelie kan as die tussenlaag vir vakuumsoldeer gebruik word. Byvoorbeeld, 350 ~ 400 kapsules Ф 4.5 ~ 4.5 mm kolomvormige polikristallyne diamante word in die perforasies van 35CrMo- of 40CrNiMo-staal gesoldeer om snytande te vorm. Vakuumsoldeerwerk word aangeneem, en die vakuumgraad is nie minder nie as 5 × 10-2Pa, die soldeertemperatuur is 1020 ± 5 ℃, die houtyd is 20 ± 2min, en die skuifsterkte van die soldeerlas is groter as 200mpa.
Tydens soldeerwerk moet die eie gewig van die sweisstuk soveel as moontlik gebruik word vir montering en posisionering om die metaalonderdeel die grafiet- of polikristallyne materiaal teen die boonste gedeelte te laat druk. Wanneer die toebehore vir posisionering gebruik word, moet die toebehoremateriaal die materiaal wees met 'n termiese uitsettingskoëffisiënt soortgelyk aan dié van die sweisstuk.
Plasingstyd: 13 Junie 2022