(1) Loddingegenskaper problemene involvert i polykrystallinsk lodding av grafitt og diamant er svært like de man møter ved keramisk lodding.Sammenlignet med metall er loddetinn vanskelig å fukte grafitt- og diamantpolykrystallinske materialer, og dens termiske ekspansjonskoeffisient er veldig forskjellig fra generelle strukturelle materialer.De to varmes opp direkte i luft, og oksidasjon eller karbonisering vil skje når temperaturen overstiger 400 ℃.Derfor skal vakuumlodding benyttes, og vakuumgraden skal ikke være mindre enn 10-1pa.Fordi styrken til begge ikke er høy, kan det oppstå sprekker hvis det er termisk stress under lodding.Prøv å velge loddefyllmetall med lav termisk ekspansjonskoeffisient og kontroller kjølehastigheten strengt.Siden overflaten av slike materialer ikke er lett å bli fuktet av vanlige loddefyllmetaller, kan et lag med 2,5 ~ 12,5 um tykt W, Mo og andre elementer avsettes på overflaten av grafitt- og diamantpolykrystallinske materialer ved overflatemodifisering (vakuumbelegg). , ionesputtering, plasmaspraying og andre metoder) før lodding og danner tilsvarende karbider med dem, eller høyaktivitets loddingfyllmetaller kan brukes.
Grafitt og diamant har mange karakterer, som er forskjellige i partikkelstørrelse, tetthet, renhet og andre aspekter, og har forskjellige loddeegenskaper.I tillegg, hvis temperaturen på polykrystallinske diamantmaterialer overstiger 1000 ℃, begynner det polykrystallinske slitasjeforholdet å synke, og slitasjeforholdet synker med mer enn 50 % når temperaturen overstiger 1200 ℃.Derfor, ved vakuumlodding av diamant, må loddetemperaturen kontrolleres under 1200 ℃, og vakuumgraden skal ikke være mindre enn 5 × 10-2Pa.
(2) Valget av loddefyllmetall er hovedsakelig basert på bruk og overflatebehandling.Når det brukes som et varmebestandig materiale, skal loddefyllmetallet med høy loddetemperatur og god varmebestandighet velges;For kjemiske korrosjonsbestandige materialer velges loddefyllmetaller med lav loddetemperatur og god korrosjonsbestandighet.For grafitten etter overflatemetalliseringsbehandling kan ren kobberloddemetall med høy duktilitet og god korrosjonsbestandighet brukes.Sølvbasert og kobberbasert aktivt loddemetall har god fuktbarhet og flytbarhet til grafitt og diamant, men brukstemperaturen til loddet fuge er vanskelig å overstige 400 ℃.For grafittkomponenter og diamantverktøy brukt mellom 400 ℃ og 800 ℃, brukes vanligvis gullbase, palladiumbase, manganbase eller titanbaserte fyllmetaller.For skjøter som brukes mellom 800 ℃ og 1000 ℃, skal nikkelbaserte eller borbaserte fyllmetaller brukes.Når grafittkomponenter brukes over 1000 ℃, kan rene metallfyllmetaller (Ni, PD, Ti) eller legeringsfyllmetaller som inneholder molybden, Mo, Ta og andre elementer som kan danne karbider med karbon brukes.
For grafitt eller diamant uten overflatebehandling kan de aktive fyllmetallene i tabell 16 brukes til direkte lodding.De fleste av disse fyllmetallene er titanbaserte binære eller ternære legeringer.Rent titan reagerer sterkt med grafitt, som kan danne et veldig tykt karbidlag, og dens lineære ekspansjonskoeffisient er ganske forskjellig fra grafitten, som er lett å produsere sprekker, så den kan ikke brukes som loddemetall.Tilsetning av Cr og Ni til Ti kan redusere smeltepunktet og forbedre fuktbarheten med keramikk.Ti er en ternær legering, hovedsakelig sammensatt av Ti Zr, med tillegg av TA, Nb og andre elementer.Den har en lav lineær ekspansjonskoeffisient, noe som kan redusere loddespenningen.Den ternære legeringen hovedsakelig sammensatt av Ti Cu er egnet for lodding av grafitt og stål, og skjøten har høy korrosjonsmotstand.
Tabell 16 lodding av fyllmetaller for direkte lodding av grafitt og diamant
(3) Loddingprosess Loddingmetodene for grafitt kan deles inn i to kategorier, den ene er lodding etter overflatemetallisering, og den andre er lodding uten overflatebehandling.Uansett hvilken metode som brukes, skal sveisingen forbehandles før montering, og overflateforurensningene til grafittmaterialer skal tørkes av med alkohol eller aceton.Ved overflatemetalliseringslodding skal et lag av Ni, Cu eller et lag av Ti, Zr eller molybdendisilicid belegges på grafittoverflaten ved plasmasprøyting, og deretter skal kobberbasert fyllmetall eller sølvbasert fyllmetall brukes til lodding. .Direkte lodding med aktivt loddemetall er den mest brukte metoden for tiden.Loddetemperaturen kan velges i henhold til loddetinn som er angitt i tabell 16. Loddet kan klemmes i midten av loddet ledd eller nær den ene enden.Ved lodding med et metall med stor termisk ekspansjonskoeffisient kan Mo eller Ti med en viss tykkelse brukes som mellomliggende bufferlag.Overgangslaget kan produsere plastisk deformasjon under oppvarming av lodding, absorbere termisk spenning og unngå grafittsprekker.For eksempel brukes Mo som overgangsskjøt for vakuumlodding av grafitt- og hastelloyn-komponenter.Det benyttes B-pd60ni35cr5 loddemetall med god motstand mot smeltet saltkorrosjon og stråling.Loddetemperaturen er 1260 ℃ og temperaturen holdes i 10 minutter.
Naturlig diamant kan loddes direkte med b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 og andre aktive loddemetaller.Loddingen skal utføres under vakuum eller lavargonbeskyttelse.Loddetemperaturen bør ikke overstige 850 ℃, og en raskere oppvarmingshastighet bør velges.Holdetiden ved loddetemperaturen bør ikke være for lang (vanligvis ca. 10 sekunder) for å unngå dannelse av et kontinuerlig tic-lag ved grenseflaten.Ved lodding av diamant og legert stål, bør plastmellomlag eller lavekspansjonslegeringslag legges til for overgang for å forhindre skade på diamantkorn forårsaket av overdreven termisk spenning.Dreieverktøyet eller boreverktøyet for ultrapresisjonsmaskinering er produsert ved loddingsprosess, som lodder 20 ~ 100mg småpartikkeldiamant på stållegemet, og leddstyrken til loddingskjøten når 200 ~ 250mpa
Polykrystallinsk diamant kan loddes med flamme, høy frekvens eller vakuum.Høyfrekvent lodding eller flammelodding skal brukes for diamantsirkelsagblad som skjærer metall eller stein.Ag Cu Ti aktivt loddefyllmetall med lavt smeltepunkt skal velges.Loddetemperaturen skal kontrolleres under 850 ℃, oppvarmingstiden skal ikke være for lang, og en langsom kjølehastighet skal brukes.Polykrystallinske diamantbor som brukes i petroleum og geologisk boring har dårlige arbeidsforhold og tåler store støtbelastninger.Nikkelbasert loddefyllmetall kan velges og ren kobberfolie kan brukes som mellomlag for vakuumlodding.For eksempel loddes 350 ~ 400 kapsler Ф 4,5 ~ 4,5 mm søyleformet polykrystallinsk diamant inn i perforeringene av 35CrMo- eller 40CrNiMo-stål for å danne skjæretenner.Vakuumlodding er tatt i bruk, og vakuumgraden er ikke mindre enn 5 × 10-2Pa, loddetemperaturen er 1020 ± 5 ℃, holdetiden er 20 ± 2 minutter, og skjærstyrken til loddeskjøten er større enn 200mpa
Under lodding skal egenvekten til sveisingen brukes til montering og posisjonering så mye som mulig for å få metalldelen til å presse grafitten eller det polykrystallinske materialet på den øvre delen.Ved bruk av fiksturen for posisjonering skal fiksturmaterialet være materialet med en termisk ekspansjonskoeffisient tilsvarende sveisingen.
Innleggstid: 13. juni 2022