(1) Характарыстыкі пайкі Праблемы, якія ўзнікаюць пры пайцы полікрышталікаў графітам і алмазам, вельмі падобныя на праблемы, якія ўзнікаюць пры пайцы керамікай.У параўнанні з металам прыпой цяжка намачыць полікрышталічныя матэрыялы з графіту і алмаза, і яго каэфіцыент цеплавога пашырэння значна адрозніваецца ад каэфіцыента цеплавога пашырэння звычайных канструкцыйных матэрыялаў.Абодва награваюцца непасрэдна ў паветры, і акісленне або карбанізацыя адбудзецца, калі тэмпература перавышае 400 ℃.Такім чынам, павінна быць прынятая вакуумная пайка, а ступень вакууму не павінна быць меншай за 10-1Па.Паколькі трываласць абодвух невысокая, пры тэрмічнай нагрузцы падчас паяння могуць узнікнуць расколіны.Старайцеся выбіраць прыпой з нізкім каэфіцыентам цеплавога пашырэння і строга кантралюйце хуткасць астуджэння.Паколькі паверхню такіх матэрыялаў няпроста намачыць звычайным прыпоем, пласт W, Mo і іншых элементаў таўшчынёй 2,5 ~ 12,5 мкм можна нанесці на паверхню полікрышталічных матэрыялаў графіту і алмаза шляхам мадыфікацыі паверхні (вакуумнае пакрыццё). , іённае напыленне, плазменнае напыленне і іншыя метады) перад пайкай і ўтварэнне з імі адпаведных карбідаў, або можна выкарыстоўваць высокаактыўныя прысады для паяння.
Графіт і алмаз маюць шмат марак, якія адрозніваюцца памерам часціц, шчыльнасцю, чысцінёй і іншымі аспектамі, а таксама маюць розныя характарыстыкі паяння.Акрамя таго, калі тэмпература полікрышталічнага алмазнага матэрыялу перавышае 1000 ℃, каэфіцыент зносу полікрышталічнага матэрыялу пачынае змяншацца, і каэфіцыент зносу памяншаецца больш чым на 50%, калі тэмпература перавышае 1200 ℃.Такім чынам, пры вакуумнай пайцы алмаза тэмпература пайкі павінна быць ніжэй за 1200 ℃, а ступень вакууму не павінна быць меншай за 5 × 10-2Па.
(2) Выбар прысадка для паяння ў асноўным заснаваны на выкарыстанні і апрацоўцы паверхні.Пры выкарыстанні ў якасці тэрмаўстойлівага матэрыялу павінен быць абраны прысадкавы метал з высокай тэмпературай паяння і добрай цеплаўстойлівасцю;Для матэрыялаў, устойлівых да хімічнай карозіі, выбіраюцца прысадныя металы з нізкай тэмпературай паяння і добрай устойлівасцю да карозіі.Для графіту пасля апрацоўкі металізацыі паверхні можна выкарыстоўваць чысты медны прыпой з высокай пластычнасцю і добрай устойлівасцю да карозіі.Актыўны прыпой на аснове срэбра і медзі мае добрую змочвальнасць і цякучасць для графіту і алмаза, але працоўная тэмпература паянага злучэння цяжка перавышаць 400 ℃.Для графітавых кампанентаў і алмазных інструментаў, якія выкарыстоўваюцца пры тэмпературы ад 400 ℃ да 800 ℃, звычайна выкарыстоўваюцца напаўняльнікі на аснове золата, паладыю, марганца або тытана.Для злучэнняў, якія выкарыстоўваюцца пры тэмпературы ад 800 ℃ да 1000 ℃, павінны выкарыстоўвацца напаўняльнікі на аснове нікеля або свердзела.Калі графітавыя кампаненты выкарыстоўваюцца пры тэмпературы вышэй за 1000 ℃, можна выкарыстоўваць чыстыя металічныя напаўняльнікі (Ni, PD, Ti) або сплавы напаўняльнікаў, якія змяшчаюць малібдэн, Mo, Ta і іншыя элементы, якія могуць утвараць карбіды з вугляродам.
Для графіту або алмаза без апрацоўкі паверхні актыўныя металы-напаўняльнікі ў табліцы 16 могуць быць выкарыстаны для непасрэднай пайкі.Большасць гэтых металаў-напаўняльнікаў - гэта бінарныя або трайныя сплавы на аснове тытана.Чысты тытан моцна рэагуе з графітам, які можа ўтварыць вельмі тоўсты карбідны пласт, і яго каэфіцыент лінейнага пашырэння значна адрозніваецца ад каэфіцыента лінейнага пашырэння графіту, які лёгка стварае расколіны, таму яго нельга выкарыстоўваць у якасці прыпоя.Даданне Cr і Ni да Ti можа знізіць тэмпературу плаўлення і палепшыць змочвальнасць керамікі.Ti - трохкомпонентны сплаў, які ў асноўным складаецца з Ti Zr з даданнем TA, Nb і іншых элементаў.Ён мае нізкі каэфіцыент лінейнага пашырэння, што можа паменшыць напружанне пры пайцы.Тройны сплаў, які ў асноўным складаецца з Ti Cu, падыходзіць для пайкі графіту і сталі, а злучэнне мае высокую каразійную ўстойлівасць.
Табліца 16. Прысадныя металы для прамой пайкі графіту і алмаза
(3) Працэс пайкі Метады пайкі графіту можна падзяліць на дзве катэгорыі: адна - гэта пайка пасля металізацыі паверхні, а другая - пайка без апрацоўкі паверхні.Незалежна ад таго, які метад выкарыстоўваецца, зварку трэба папярэдне апрацаваць перад зборкай, а паверхневыя забруджвання графітавых матэрыялаў трэба ачысціць спіртам або ацэтонам.У выпадку металізацыі паверхні пласт Ni, Cu або пласт Ti, Zr або дысіліцыду малібдэна павінен быць нанесены на паверхню графіту плазменным напыленнем, а затым для паяння павінен выкарыстоўвацца прысадкавы метал на аснове медзі або срэбра. .Прамая пайка актыўным прыпоем з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным метадам у цяперашні час.Тэмпература паяння можа быць выбрана ў адпаведнасці з прыпоем, прадстаўленым у табліцы 16. Прыпой можа быць заціснуты ў сярэдзіне паянага злучэння або каля аднаго канца.Пры пайцы металам з вялікім каэфіцыентам цеплавога пашырэння ў якасці прамежкавага буфернага пласта можна выкарыстоўваць Mo або Ti пэўнай таўшчыні.Пераходны пласт можа вырабляць пластычную дэфармацыю падчас награвання, паглынаць тэрмічныя нагрузкі і пазбягаць парэпання графіту.Напрыклад, Мо выкарыстоўваецца ў якасці пераходнага злучэння для вакуумнай пайкі графітавых і хастэлоінавых кампанентаў.Выкарыстоўваецца прыпой B-pd60ni35cr5 з добрай устойлівасцю да карозіі расплаўленай солі і радыяцыі.Тэмпература паяння складае 1260 ℃ і падтрымліваецца на працягу 10 хвілін.
Натуральны алмаз можна непасрэдна паяць пры дапамозе b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 і іншых актыўных прыпояў.Пайка павінна праводзіцца ў вакууме або пры нізкім узроўні аргонавай абароны.Тэмпература паяння не павінна перавышаць 850 ℃, і трэба выбраць больш высокую хуткасць нагрэву.Час вытрымкі пры тэмпературы паяння не павінен быць занадта доўгім (як правіла, каля 10 с), каб пазбегнуць утварэння бесперапыннага тыкавага пласта на мяжы падзелу.Пры пайцы алмаза і легаванай сталі трэба дадаваць пластыкавы праслойку або пласт сплаву з нізкім каэфіцыентам пашырэння для пераходу, каб прадухіліць пашкоджанне алмазных зерняў, выкліканае празмерным цеплавым напружаннем.Такарны або свідравальны інструмент для звышдакладнай апрацоўкі вырабляецца з дапамогай працэсу пайкі, які прыпайвае 20 ~ 100 мг дробных часціц алмаза на сталёвы корпус, а трываласць злучэння паяння дасягае 200 ~ 250 мпа.
Полікрышталічны алмаз можна паяць полымем, высокай частатой або вакуумам.Для рэзкі металу або каменя алмазнай цыркулярнай пілой неабходна выкарыстоўваць высокачашчынную пайку або пайку полымем.Павінен быць выбраны актыўны прыпой Ag Cu Ti з нізкай тэмпературай плаўлення.Тэмпература паяння павінна кантралявацца ніжэй за 850 ℃, час нагрэву не павінен быць занадта доўгім, і павінна быць прынята павольная хуткасць астуджэння.Полікрышталічныя алмазныя долаты, якія выкарыстоўваюцца ў нафтавым і геалагічным бурэнні, маюць дрэнныя ўмовы працы і вытрымліваюць велізарныя ўдарныя нагрузкі.Можна выбраць прысадкавы метал на аснове нікеля, а ў якасці праслойкі для вакуумнай пайкі можна выкарыстоўваць чыстую медную фальгу.Напрыклад, 350 ~ 400 капсул Ф 4,5 ~ 4,5 мм слупковага полікрышталічнага алмаза ўпаяны ў перфарацыі сталі 35CrMo або 40CrNiMo для фарміравання рэжучых зубоў.Выкарыстоўваецца вакуумная пайка, ступень вакууму складае не менш за 5 × 10-2 Па, тэмпература пайкі складае 1020 ± 5 ℃, час вытрымкі складае 20 ± 2 хвіліны, а трываласць на зрух паянага злучэння перавышае 200 МПа.
Падчас паяння для зборкі і пазіцыянавання неабходна максімальна выкарыстоўваць уласную вагу зварнога вырабу, каб металічная частка прыціснула графіт або полікрышталічны матэрыял у верхняй частцы.Пры выкарыстанні прыстасавання для пазіцыянавання матэрыялам прыстасавання павінен быць матэрыял з каэфіцыентам цеплавога пашырэння, аналагічным каэфіцыенту цеплавога пашырэння зваркі.
Час публікацыі: 13 чэрвеня 2022 г