Lóðun á keramik og málmum

1. Lóðunarhæfni

Það er erfitt að lóða keramik og keramik, keramik og málmhluta. Mest af lóðinu myndar kúlu á keramikyfirborðinu og vætir það lítið sem ekkert. Lóðmálmurinn sem getur væt keramik myndar auðveldlega ýmis brothætt efnasambönd (eins og karbíð, kísild og þríþætt eða fjölþætt efnasambönd) á samskeytaflötunum við lóðun. Tilvist þessara efnasambanda hefur áhrif á vélræna eiginleika samskeytisins. Þar að auki, vegna mikils munar á varmaþenslustuðlum milli keramik, málms og lóðs, verður eftirstandandi spenna í samskeytinu eftir að lóðunin hefur lækkað niður í stofuhita, sem getur valdið sprungum í samskeytinu.

Hægt er að bæta vætuþol lóðmálmsins á keramikyfirborðinu með því að bæta virkum málmþáttum við hefðbundið lóðmálm; Lágt hitastig og stuttur lóðunartími geta dregið úr áhrifum viðbragða við yfirborðið; Hægt er að draga úr hitaspennu samskeytisins með því að hanna viðeigandi samskeytisform og nota eitt eða mörg lög af málmi sem millilag.

2. Lóðmálmur

Keramik og málmur eru venjulega tengd saman í lofttæmisofni eða vetnis-argonofni. Auk almennra eiginleika ættu lóðmálmar fyrir lofttæmis rafeindatæki einnig að hafa nokkrar sérstakar kröfur. Til dæmis ætti lóðið ekki að innihalda efni sem mynda háan gufuþrýsting til að koma í veg fyrir leka í rafskauti og katóðueitrun í tækjunum. Almennt er kveðið á um að þegar tækið er í gangi ætti gufuþrýstingur lóðsins ekki að fara yfir 10-3 Pa og óhreinindi við háan gufuþrýsting ættu ekki að fara yfir 0,002% ~ 0,005%; w(o) lóðsins ætti ekki að fara yfir 0,001% til að koma í veg fyrir að vatnsgufa myndist við vetnislóðun, sem getur valdið skvettum á bráðnu lóðmálmi; Að auki verður lóðið að vera hreint og laust við yfirborðsoxíð.

Við lóðun eftir keramikmálmblöndun er hægt að nota kopar, grunnkopar, silfurkopar, gullkopar og önnur fylliefni úr málmblöndum til lóðunar.

Fyrir beina lóðun á keramik og málmum skal velja lóðmálma sem innihalda virku frumefnin Ti og Zr. Tvöföld fylliefni eru aðallega Ti Cu og Ti Ni, sem hægt er að nota við 1100 ℃. Meðal þríþættra lóða er Ag Cu Ti (W) (TI) algengasta lóðmálmið, sem hægt er að nota fyrir beina lóðun á ýmsum keramik og málmum. Þríþætta fylliefnið má nota með filmu, dufti eða Ag Cu eutektískum fylliefni með Ti dufti. B-ti49be2 lóðmálmur hefur svipaða tæringarþol og ryðfrítt stál og lágan gufuþrýsting. Það má helst velja í lofttæmingarsamskeytum með oxunar- og lekaþol. Í ti-v-cr lóði er bræðslumarkið lægst (1620 ℃) ​​þegar w (V) er 30%, og viðbót Cr getur á áhrifaríkan hátt dregið úr bræðslumarksbilinu. B-ti47.5ta5 lóð án Cr hefur verið notað fyrir beina lóðun á áloxíði og magnesíumoxíði, og samskeyti þess geta virkað við umhverfishita 1000 ℃. Tafla 14 sýnir virka flæðið fyrir beina tengingu milli keramik og málms.

Tafla 14 virkir lóðunarfylliefni fyrir keramik- og málmlóðun

2. Lóðunartækni

Hægt er að lóða formálmaða keramik í umhverfi með mjög hreinu óvirku gasi, vetni eða lofttæmi. Lofttæmislóðun er almennt notuð til beinnar lóðunar á keramik án málmmyndunar.

(1) Alhliða lóðunarferli Alhliða lóðunarferli keramik og málma má skipta í sjö ferli: yfirborðshreinsun, límhúðun, málmhúðun keramikyfirborðs, nikkelhúðun, lóðun og skoðun eftir suðu.

Tilgangur yfirborðshreinsunar er að fjarlægja olíubletti, svitabletti og oxíðfilmu af yfirborði grunnmálms. Fyrst skal affita málmhlutana og lóðið, síðan skal fjarlægja oxíðfilmuna með sýru- eða basaþvotti, þvo með rennandi vatni og þurrka. Hlutir sem uppfylla miklar kröfur skulu hitameðhöndlaðir í lofttæmisofni eða vetnisofni (einnig er hægt að nota jónasprengjuaðferð) við viðeigandi hitastig og tíma til að hreinsa yfirborð hlutanna. Hreinsaðir hlutar mega ekki komast í snertingu við feita hluti eða berar hendur. Þeir skulu strax settir í næsta ferli eða í þurrkara. Þeir mega ekki vera í lofti í langan tíma. Keramikhlutar skulu hreinsaðir með asetoni og ómskoðun, þvegnir með rennandi vatni og að lokum soðnir tvisvar með afjónuðu vatni í 15 mínútur í hvert skipti.

Límhúðun er mikilvæg aðferð við málmhúðun keramiks. Við húðun er hún borin á keramikflötinn sem á að málmhúða með pensli eða límhúðunarvél. Þykkt húðunarinnar er almennt 30 ~ 60 mm. Límið er almennt búið til úr hreinu málmdufti (stundum er viðeigandi málmoxíði bætt við) með agnastærð um 1 ~ 5 µm og lífrænu lími.

Límdu keramikhlutarnir eru sendir í vetnisofn og sintraðir með blautu vetni eða sprungnu ammóníaki við 1300 ~ 1500 ℃ í 30 ~ 60 mínútur. Fyrir keramikhluta sem eru húðaðir með hydríðum skal hita þá í um 900 ℃ til að brjóta niður hydríðin og hvarfast við hreint málm eða títan (eða sirkon) sem eftir er á keramikyfirborðinu til að fá málmhúð á keramikyfirborðinu.

Til að lóðmálma MoMn málmhúðaða lagið, þarf að rafhúða eða húða 1,4 ~ 5µm nikkellag eða húða það með lagi af nikkeldufti. Ef lóðhitastigið er lægra en 1000 ℃ þarf að forsintra nikkellagið í vetnisofni. Sintrunarhitastigið og -tíminn eru 1000 ℃ / 15 ~ 20 mínútur.

Keramikið sem unnið er með er úr málmi og skal setja það saman í eina heild með mótum úr ryðfríu stáli eða grafíti og keramik. Lóðmálmur skal settur á samskeytin og vinnustykkið skal haldið hreinu allan tímann og ekki má snerta það með berum höndum.

Lóðun skal framkvæmd í argon-, vetnis- eða lofttæmisofni. Lóðunarhitastigið fer eftir fyllingarefninu sem notað er til lóðunar. Til að koma í veg fyrir sprungur í keramikhlutum skal kælingarhraðinn ekki vera of mikill. Að auki getur lóðun einnig beitt ákveðnum þrýstingi (um 0,49 ~ 0,98 mpa).

Auk gæðaeftirlits á yfirborði skal einnig prófað fyrir hitaáfalli og vélrænum eiginleikum á lóðuðum suðuhlutum. Þéttihlutar fyrir lofttæmistæki verða einnig að gangast undir lekapróf samkvæmt viðeigandi reglum.

(2) Bein lóðun Þegar lóðað er beint (virk málmaðferð) skal fyrst hreinsa yfirborð keramik- og málmsuðueininganna og síðan setja þær saman. Til að koma í veg fyrir sprungur af völdum mismunandi varmaþenslustuðla íhlutaefnanna er hægt að snúa stuðpúðalaginu (eitt eða fleiri lög af málmplötum) á milli suðueininganna. Lóðfyllingarmálmið skal klemmt á milli tveggja suðueininga eða sett þar sem bilið er fyllt með lóðfyllingarmálmi eins mikið og mögulegt er og síðan skal lóðað eins og venjulegt lofttæmislóðun.

Ef Ag Cu Ti lóð er notað til beinnar lóðunar skal nota lofttæmislóðun. Þegar lofttæmisgráðan í ofninum nær 2,7 ×, skal hefja hitun við 10-3 Pa og hitastigið getur hækkað hratt á þeim tíma; Þegar hitastigið er nálægt bræðslumarki lóðsins ætti að hækka hitastigið hægt til að láta alla hluta suðuhlutans haldast jafnt; Þegar lóðið er bráðið ætti að hækka hitastigið hratt upp í lóðunarhitastig og geymslutíminn ætti að vera 3 ~ 5 mínútur; Við kælingu ætti að kæla það hægt upp í 700 ℃ og það má kæla það náttúrulega með ofni eftir 700 ℃.

Þegar virkt títan-Cu lóðmálmur er lóðaður beint getur lóðmálmið verið úr koparþynnu ásamt títandufti eða koparhlutum ásamt títanþynnu, eða keramikyfirborðið getur verið húðað með títandufti ásamt koparþynnu. Fyrir lóðun skal lofttæma alla málmhluta með lofttæmi. Lofttæmingarhitastig súrefnislauss kopars skal vera 750 ~ 800 ℃, og títan, nítan- og nítanól, títanól o.s.frv. skulu lofttæmdir við 900 ℃ í 15 mínútur. Lofttæmingarstigið skal ekki vera lægra en 6,7 × 10⁻³Pa. Við lóðun skal setja saman íhlutina sem á að suða í festinguna, hita þá í lofttæmisofni í 900 ~ 1120 ℃ og halda þeim í 2 ~ 5 mínútur. Á meðan öllu lóðunarferlinu stendur skal lofttæmingarstigið ekki vera lægra en 6,7 × 10⁻³Pa.

Lóðunarferlið Ti Ni aðferðarinnar er svipað og Ti Cu aðferðarinnar og lóðahitastigið er 900 ± 10 ℃.

(3) Oxíðlóðunaraðferð Oxíðlóðunaraðferðin er aðferð til að ná áreiðanlegum tengingum með því að nota glerfasa sem myndast við bráðnun oxíðlóðs til að síast inn í keramik og væta yfirborð málmsins. Hún getur tengt keramik við keramik og keramik við málma. Oxíðlóðunarfylliefni eru aðallega úr Al2O3, Cao, Bao og MgO. Með því að bæta við B2O3, Y2O3 og ta2o3 er hægt að fá lóðunarfylliefni með mismunandi bræðslumarkum og línulegum útvíkkunarstuðlum. Að auki er einnig hægt að nota flúorlóðunarfylliefni með CaF2 og NaF sem aðalþáttum til að tengja keramik og málma til að fá samskeyti með miklum styrk og mikilli hitaþol.