Grafitoaren eta diamante polikristalinoaren brasatzea

(1) Brasing ezaugarriak grafito eta diamante polikristalino brasetan dakartzan arazoak zeramikazko brasetan aurkitzen direnen oso antzekoak dira.Metalarekin alderatuta, soldadura zaila da grafitoa eta diamantea material polikristalinoak bustitzea, eta bere hedapen termikoaren koefizientea egiturazko material orokorrenarekin alderatuta oso desberdina da.Biak airean zuzenean berotzen dira, eta tenperatura 400 ℃ gainditzen denean oxidazioa edo karbonizazioa gertatuko da.Hori dela eta, hutsean brasatzea onartuko da, eta huts-maila ez da 10-1pa baino txikiagoa izango.Bien indarra handia ez denez, brasatzerakoan tentsio termikoa badago, pitzadurak gerta daitezke.Saiatu brasatzeko betegarrizko metala hautatzen hedapen termiko koefiziente baxuarekin eta kontrolatu zorrozki hozte-tasa.Material horien gainazala soldadurazko betegarrizko metal arruntekin bustitzea erraza ez denez, 2,5 ~ 12,5 um-ko W, Mo eta beste elementu batzuen geruza bat jar daiteke grafito eta diamante material polikristalinoen gainazalean gainazala aldatzearen bidez (hutsean estaldura). , ioi-sputtering, plasma ihinztatzea eta beste metodo batzuk) brasatu aurretik eta haiekin dagozkion karburoak eratu, edo jarduera handiko brasatzeko betegarri-metalak erabil daitezke.

Grafitoak eta diamanteak maila asko dituzte, partikulen tamainan, dentsitatean, purutasunean eta beste zenbait alderditan desberdinak direnak, eta soldadura-ezaugarri desberdinak dituzte.Gainera, diamante polikristalinoen tenperatura 1000 ℃ gainditzen bada, higadura polikristalinoaren proportzioa jaisten hasten da eta higadura-erlazioa % 50 baino gehiago jaisten da tenperatura 1200 ℃ gainditzen duenean.Hori dela eta, hutsean brasatzeko diamantea, brasatzeko tenperatura 1200 ℃ azpitik kontrolatu behar da, eta huts-gradua ez da 5 × 10-2Pa baino txikiagoa izango.

(2) Brasing betegarriko metalaren aukeraketa erabileran eta gainazal prozesatzean oinarritzen da batez ere.Beroarekiko erresistentea den material gisa erabiltzen denean, brasatzeko betegarrizko metala hautatuko da, soldadura tenperatura altua eta beroarekiko erresistentzia ona duena;Korrosioarekiko erresistenteak diren material kimikoetarako, brasatzeko betegarriko metalak hautatzen dira, brasatzeko tenperatura baxua eta korrosioarekiko erresistentzia ona dutenak.Gainazaleko metalizazio tratamenduaren ondoren grafitorako, harikortasun handiko eta korrosioarekiko erresistentzia ona duen kobrezko soldadura purua erabil daiteke.Zilarrezko eta kobrezko soldadura aktiboek hezegarritasun eta jariakortasun ona dute grafitoarekin eta diamantearekin, baina giltzaduraren zerbitzu-tenperatura zaila da 400 ℃ gainditzea.400 ℃ eta 800 ℃ artean erabiltzen diren grafitozko osagaietarako eta 800 ℃ artean, urrezko oinarria, paladio oinarria, manganeso oinarria edo titaniozko betegarrizko metalak erabili ohi dira.800 ℃ eta 1000 ℃ artean erabiltzen diren junturetarako, nikel-oinarritutako edo zulatzeko betegarri-metalak erabiliko dira.Grafitoko osagaiak 1000 ℃ baino gehiago erabiltzen direnean, metalezko betegarrizko metal puruak (Ni, PD, Ti) edo molibdenoa, Mo, Ta eta karbonoarekin karburoak sor ditzaketen beste elementu batzuk dituzten aleaziozko betegarrizko metalak erabil daitezke.

Gainazaleko tratamendurik gabeko grafito edo diamanteetarako, 16. taulako betegarri-metal aktiboak erabil daitezke zuzeneko soldadura egiteko.Betegarri-metal horietako gehienak titanioan oinarritutako aleazio bitar edo ternarioak dira.Titanio hutsak biziki erreakzionatzen du grafitoarekin, karburozko geruza oso lodi bat osa dezakeena, eta bere hedapen koefiziente lineala grafitoarenarekin alderatuta nahiko desberdina da, hau da, pitzadurak sortzen errazak, ezin da soldadura gisa erabili.Ti-ri Cr eta Ni gehitzeak urtze-puntua murriztu dezake eta zeramikazko hezegarritasuna hobetu.Ti aleazio ternarioa da, batez ere Ti Zrz osatua, TA, Nb eta beste elementu batzuk gehituta.Hedapen linealaren koefiziente baxua du, eta horrek brasatzeko tentsioa murrizten du.Batez ere Ti Cu-z osatutako aleazio ternarioa egokia da grafitoa eta altzairua brasatzeko, eta juntagailuak korrosioarekiko erresistentzia handia du.

16. taula grafitoa eta diamantea zuzenean brasatzeko betegarrizko metalak

Table 16 brazing filler metals for direct brazing of graphite and diamond
(3) Brasing-prozesua grafitoaren soldadura-metodoak bi kategoriatan bana daitezke, bata gainazaleko metalizazioaren ondoren brasatzen da eta bestea gainazaleko tratamendurik gabe brasatzen da.Edozein metodo erabiltzen den edozein dela ere, soldadura aurretratatuko da muntatu aurretik, eta grafitozko materialen gainazaleko kutsatzaileak alkoholarekin edo azetonarekin garbitu behar dira.Gainazaleko metalizazioaren brasaduraren kasuan, Ni, Cu edo Ti, Zr edo molibdeno disiliziro geruza bat estaliko da grafitoaren gainazalean plasma ihinztatuz, eta, ondoren, kobrezko betegarrizko metala edo zilarrezko betegarrizko metala erabiliko da brasatzeko. .Soldadura aktiboarekin soldadura zuzena da gaur egun gehien erabiltzen den metodoa.Soldadura-tenperatura 16. taulan emandako soldaduraren arabera hauta daiteke. Soldadura giltzaduraren erdian edo mutur batetik gertu egon daiteke.Hedapen termiko koefiziente handia duen metal batekin brasatzen denean, lodiera jakin bateko Mo edo Ti erabil daiteke tarteko buffer geruza gisa.Trantsizio-geruzak deformazio plastikoa sor dezake brasatzearen berotzean, tentsio termikoa xurgatu eta grafitoaren pitzadura saihestu.Adibidez, Mo erabiltzen da grafito eta hastelloyn osagaien hutsean brasatzeko trantsizio-juntura gisa.Gatzaren korrosioarekiko eta erradiazioarekiko erresistentzia ona duen B-pd60ni35cr5 soldadura erabiltzen da.Brasatzeko tenperatura 1260 ℃ da eta tenperatura 10 minutuz mantentzen da.

Diamante naturala b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 eta beste soldadu aktibo batzuekin zuzenean brasatu daiteke.Soldadura hutsean edo argon baxuko babespean egingo da.Brasatzeko tenperaturak ez du 850 ℃ baino handiagoa izan behar eta berotze-tasa azkarragoa hautatu behar da.Brasing-tenperaturan euste-denbora ez da luzeegia izan behar (oro har, 10 s ingurukoa) interfazean tic geruza jarraitu bat sortzea saihesteko.Diamantea eta aleazio altzairua brasatzerakoan, plastikozko arteko geruza edo hedapen baxuko aleazio geruza gehitu behar da trantsiziorako, gehiegizko estres termikoak eragindako diamante-aleak kalteak saihesteko.Inflexio-tresna edo ultra-doitasun mekanizaziorako mandrinatzeko erreminta soldadura-prozesuaren bidez fabrikatzen da, zeinak 20 ~ 100 mg-ko partikula txikiko diamantea altzairuzko gorputzean brasatzen du, eta giltzadura-junturaren indarra 200 ~ 250 mpa-ra iristen da.

Diamante polikristalinoa suaren, maiztasun handiko edo hutsean brasatu daiteke.Maiztasun handiko brasea edo sugar brasatzea onartuko da diamante-zerra zirkularra metala edo harria mozteko.Ag Cu Ti soldadura aktiboa urtze-puntu baxuko betegarrizko metala hautatuko da.Brasatzeko tenperatura 850 ℃ azpitik kontrolatu behar da, berotze-denbora ez da luzeegia izango eta hozte-tasa motela onartuko da.Petrolioa eta zulaketa geologikoan erabiltzen diren diamante polikristalino-bitak lan-baldintza txarrak dituzte eta inpaktu-karga handiak jasaten dituzte.Nikelen oinarritutako brasatzeko betegarrizko metala hauta daiteke eta kobrezko paper hutsa hutsean brasatzeko tarteko geruza gisa erabil daiteke.Adibidez, 350 ~ 400 kapsulak Ф 4,5 ~ 4,5 mm zutabe polikristalino diamante 35CrMo edo 40CrNiMo altzairuaren zulaketetan brasatzen da ebaketa-hortzak osatzeko.Hutsean brasatzea onartzen da, eta huts-maila ez da 5 × 10-2Pa baino txikiagoa, brasatzeko tenperatura 1020 ± 5 ℃ da, euste-denbora 20 ± 2min da, eta brasatzeko juntaren ebakidura-indarra 200mpa baino handiagoa da.

Brasing zehar, soldaduraren auto-pisua erabiliko da muntatzeko eta kokatzeko ahal den neurrian, metalezko piezak goiko aldean grafitoa edo material polikristalinoa sakatzeko.Kokapenerako finkagailua erabiltzean, finkagailuaren materiala soldaduraren antzeko hedapen termikoko koefizientea duen materiala izango da.


Argitalpenaren ordua: 2022-06-13