(1) Eiginleikar lóðunar Vandamálin sem fylgja lóðun með grafíti og demant eru mjög svipuð þeim sem koma upp við lóðun með keramik. Í samanburði við málm er erfitt að væta lóð með grafíti og demant, og varmaþenslustuðullinn er mjög frábrugðinn venjulegum byggingarefnum. Þau tvö eru hituð beint í lofti og oxun eða kolefnismyndun á sér stað þegar hitastigið fer yfir 400 ℃. Þess vegna ætti að nota lofttæmislóðun og lofttæmisgráðan ætti ekki að vera minni en 10-1 Pa. Þar sem styrkur beggja efna er ekki mikill geta sprungur myndast ef varmaálag myndast við lóðun. Reynið að velja lóðfylliefni með lágum varmaþenslustuðli og stjórnið kælihraðanum stranglega. Þar sem yfirborð slíkra efna vætist ekki auðveldlega með venjulegum lóðmálmum, er hægt að setja 2,5 ~ 12,5 µm þykkt lag af W, Mo og öðrum frumefnum á yfirborð grafíts og demants fjölkristallaðra efna með yfirborðsbreytingum (lofttæmishúðun, jónúðun, plasmaúðun og öðrum aðferðum) fyrir lóðun og mynda samsvarandi karbíð með þeim, eða nota má hávirk lóðmálm.
Grafít og demantar eru af mörgum gerðum, sem eru mismunandi að agnastærð, þéttleika, hreinleika og öðrum þáttum, og hafa mismunandi lóðunareiginleika. Að auki, ef hitastig fjölkristallaðs demantsefnis fer yfir 1000 ℃, byrjar slithlutfall fjölkristallaðs demants að lækka og slithlutfallið lækkar um meira en 50% þegar hitastigið fer yfir 1200 ℃. Þess vegna, þegar demantur er lofttæmdur, verður að stjórna lóðunarhitastiginu undir 1200 ℃ og lofttæmisgráðan skal ekki vera lægri en 5 × 10-2Pa.
(2) Val á lóðmálmi byggist aðallega á notkun og yfirborðsvinnslu. Þegar notað er sem hitaþolið efni skal velja lóðmálm með hátt lóðunarhitastig og góða hitaþol; fyrir efnatæringarþolin efni skal velja lóðmálma með lágt lóðunarhitastig og góða tæringarþol. Fyrir grafít eftir yfirborðsmálmvinnslu er hægt að nota hreint koparlóð með mikilli teygjanleika og góðri tæringarþol. Virkt lóðmálm sem byggir á silfri og kopar hefur góða rakaþol og flæði gagnvart grafíti og demöntum, en hitastig lóðaðra samskeyta er erfitt að fara yfir 400 ℃. Fyrir grafíthluti og demantverkfæri sem notuð eru á milli 400 ℃ og 800 ℃ eru venjulega notuð gull-, palladíum-, mangan- eða títan-fyllimálmar. Fyrir samskeyti sem notuð eru á milli 800 ℃ og 1000 ℃ skal nota nikkel- eða bor-fyllimálma. Þegar grafíthlutar eru notaðir við hitastig yfir 1000 ℃ er hægt að nota hreina fylliefni (Ni, PD, Ti) eða fylliefni úr málmblöndum sem innihalda mólýbden, Mo, Ta og önnur frumefni sem geta myndað karbíð með kolefni.
Fyrir grafít eða demant án yfirborðsmeðhöndlunar er hægt að nota virku fylliefnin í töflu 16 til beinnar lóðunar. Flest þessara fylliefni eru tví- eða þríþættar málmblöndur úr títan. Hreint títan hvarfast sterklega við grafít, sem getur myndað mjög þykkt karbíðlag, og línuleg útþenslustuðull þess er nokkuð frábrugðinn grafíti, sem veldur auðveldlega sprungum, þannig að það er ekki hægt að nota það sem lóð. Viðbót Cr og Ni við títan getur lækkað bræðslumarkið og bætt vætuhæfni með keramik. Títan er þríþætt málmblanda, aðallega samsett úr títan- og zirkonium, með viðbót af títan- og nikkel, nikkel og öðrum frumefnum. Hún hefur lágan línulegan útþenslustuðul, sem getur dregið úr lóðunarálagi. Þríþætta málmblandan, aðallega samsett úr títan- og nikkel-Cu, hentar vel til lóðunar á grafíti og stáli, og samskeytin hafa mikla tæringarþol.
Tafla 16 lóðunarfylliefni fyrir beina lóðun grafíts og demants
(3) Lóðunarferli Lóðunaraðferðir grafíts má skipta í tvo flokka, annars vegar lóðun eftir yfirborðsmálmvinnslu og hins vegar lóðun án yfirborðsmeðferðar. Óháð því hvaða aðferð er notuð skal formeðhöndla suðuna fyrir samsetningu og þrífa yfirborðsmengunarefni grafítefna með alkóhóli eða asetoni. Við yfirborðsmálmvinnslulóðun skal sprauta lag af Ni, Cu eða lagi af Ti, Zr eða mólýbden dísilíði á grafítyfirborðið með plasmaúðun og síðan nota kopar- eða silfur-fylliefni til lóðunar. Bein lóðun með virku lóði er algengasta aðferðin sem tíðkast. Hægt er að velja lóðunarhitastigið í samræmi við lóðmálmið sem gefið er upp í töflu 16. Hægt er að klemma lóðið í miðju lóðaða samskeytisins eða nálægt öðrum endanum. Þegar lóðað er með málmi með stóran varmaþenslustuðul er hægt að nota Mo eða Ti með ákveðinni þykkt sem millilag. Millilagið getur valdið plastaflögun við lóðun, tekið í sig varmaálag og komið í veg fyrir sprungur í grafítinu. Til dæmis er Mo notað sem milliliður fyrir lofttæmislóðun á grafít- og hastelloyn-íhlutum. Notað er B-pd60ni35cr5 lóð með góðri mótstöðu gegn tæringu og geislun bráðins salts. Lóðhitastigið er 1260 ℃ og hitastigið er haldið í 10 mínútur.
Hægt er að lóða náttúrulegan demant beint með b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 og öðrum virkum lóðefnum. Lóðið skal framkvæma undir lofttæmi eða með lágu argoni. Lóðhitastigið ætti ekki að fara yfir 850 ℃ og velja ætti hraðari upphitunarhraða. Haldtíminn við lóðhitastigið ætti ekki að vera of langur (almennt um 10 sekúndur) til að koma í veg fyrir myndun samfellds tíklags á viðmótinu. Þegar demantur og stálblendi eru lóðaðir ætti að bæta við plast millilagi eða lágþenslublöndu til að koma í veg fyrir skemmdir á demantskornum af völdum of mikils hitaálags. Beygju- eða borverkfæri fyrir nákvæma vinnslu eru framleidd með lóðunarferli, þar sem 20 ~ 100 mg af smáum demöntum eru lóðaðir á stálhlutann og samskeytisstyrkur lóðunarsamskeytisins nær 200 ~ 250 mpa.
Hægt er að lóða fjölkristallaðan demant með loga, hátíðni eða lofttæmi. Hátíðnilóðun eða logalóðun ætti að nota fyrir demants hringlaga sagblöð sem skera málm eða stein. Velja skal virkt AgCuTi lóðmálm með lágu bræðslumarki. Lóðhitastigið skal vera stýrt undir 850 ℃, upphitunartíminn má ekki vera of langur og hægan kælingarhraða skal nota. Fjölkristallaðar demantborar sem notaðir eru í jarðolíu- og jarðfræðilegum borunum hafa léleg vinnuskilyrði og þola mikið högg. Hægt er að velja nikkelbundið lóðmálm og nota hreina koparþynnu sem millilag fyrir lofttæmislóðun. Til dæmis er 350 ~ 400 hylki 4,5 ~ 4,5 mm súlulaga fjölkristallaðan demant lóðað í göt á 35CrMo eða 40CrNiMo stáli til að mynda skurðtennur. Lofttæmislóðun er notuð og lofttæmisgráðan er ekki minni en 5 × 10-2Pa, lóðunarhitastigið er 1020 ± 5 ℃, geymslutíminn er 20 ± 2 mínútur og klippistyrkur lóðunarsamskeytisins er meiri en 200 mpa.
Við lóðun skal nota eiginþyngd suðuefnisins eins mikið og mögulegt er til að samsetja og staðsetja málmhlutann til að þrýsta á grafítið eða pólýkristallaða efnið efst. Þegar festingarefni er notað til staðsetningar skal festingarefnið vera úr efni með svipaðan varmaþenslustuðul og suðuefnisins.
Birtingartími: 13. júní 2022