Spajkanje ognjevzdržnih kovin

1. Spajkalnik

Vse vrste spajk s temperaturo, nižjo od 3000 ℃, se lahko uporabljajo za spajkanje W, spajke na osnovi bakra ali srebra pa se lahko uporabljajo za komponente s temperaturo, nižjo od 400 ℃;Dodatna kovina na osnovi zlata, mangana, mangana, paladija ali svedra se običajno uporablja za komponente, ki se uporabljajo med 400 ℃ in 900 ℃;Za komponente, ki se uporabljajo nad 1000 ℃, se večinoma uporabljajo čiste kovine, kot so Nb, Ta, Ni, Pt, PD in Mo.Delovna temperatura komponent, spajkanih s spajkami na osnovi platine, je dosegla 2150 ℃.Če se po spajkanju izvede difuzijska obdelava pri 1080 ℃, lahko najvišja delovna temperatura doseže 3038 ℃.

Večino spajk, ki se uporabljajo za trdo spajkanje w, je mogoče uporabiti za trdo spajkanje Mo, spajke na osnovi bakra ali srebra pa se lahko uporabljajo za komponente Mo, ki delujejo pod 400 ℃;Za elektronske naprave in nekonstrukcijske dele, ki delujejo pri 400 ~ 650 ℃, se lahko uporabljajo spajke Cu Ag, Au Ni, PD Ni ali Cu Ni;Za komponente, ki delujejo pri višjih temperaturah, se lahko uporabljajo dodajne kovine na osnovi titana ali druge čiste kovine z visokimi tališči.Upoštevati je treba, da dodajne kovine na osnovi mangana, kobalta in niklja na splošno niso priporočljive, da bi se izognili tvorbi krhkih intermetalnih spojin v spojih za trdo spajkanje.

Ko se komponente TA ali Nb uporabljajo pod 1000 ℃, lahko izberete injekcije na osnovi bakra, mangana, kobalta, titana, niklja, zlata in paladija, vključno s Cu Au, Au Ni, PD Ni in Pt Au_Ni in Cu Sn spajke imajo dobro omočljivost za TA in Nb, dobro tvorijo spajkanje in visoko trdnost spoja.Ker dodajne kovine na osnovi srebra povzročajo krhkost spajkanih kovin, se jim je treba čim bolj izogibati.Za komponente, ki se uporabljajo med 1000 ℃ in 1300 ℃, se kot dodajne kovine za spajkanje izberejo čiste kovine Ti, V, Zr ali zlitine na osnovi teh kovin, ki z njimi tvorijo neskončno trdno in tekoče stanje.Ko je delovna temperatura višja, lahko izberete dodano kovino, ki vsebuje HF.

W. Glej tabelo 13 za spajkanje dodajnih kovin za Mo, Ta in Nb pri visoki temperaturi.

Tabela 13 dodajnih kovin za trdo spajkanje ognjevzdržnih kovin pri visokih temperaturah

2. Tehnologija spajkanja

Pred spajkanjem je potrebno previdno odstraniti oksid na površini ognjevzdržne kovine.Uporablja se lahko mehansko brušenje, peskanje, ultrazvočno čiščenje ali kemično čiščenje.Trdo spajkanje je treba izvesti takoj po čiščenju.

Zaradi inherentne krhkosti delov W, w je treba pri sestavljanju komponent ravnati previdno, da preprečite zlom.Da bi preprečili nastanek krhkega volframovega karbida, se je treba izogibati neposrednemu stiku med W in grafitom.Pred varjenjem je treba odstraniti prednapenjanje zaradi predvarilne obdelave ali varjenja.W zelo enostavno oksidira, ko se temperatura dvigne.Stopnja vakuuma mora biti med spajkanjem dovolj visoka.Ko se spajkanje izvaja v temperaturnem območju 1000 ~ 1400 ℃, stopnja vakuuma ne sme biti nižja od 8 × 10-3Pa。 Da bi izboljšali temperaturo ponovnega taljenja in delovno temperaturo spoja, lahko postopek spajkanja kombiniramo s difuzijska obdelava po varjenju.Na primer, spajka b-ni68cr20si10fel se uporablja za spajkanje W pri 1180 ℃.Po treh difuzijskih obdelavah 1070 ℃ /4 ure, 1200 ℃ /3,5 ure in 1300 ℃ /2 uri po varjenju lahko delovna temperatura spajkanega spoja doseže več kot 2200 ℃.

Pri sestavljanju spajkanega spoja iz Mo je treba upoštevati majhen koeficient toplotnega raztezanja, reža med spoji pa mora biti v območju 0,05 ~ 0,13 mm.Če uporabljate vpenjalo, izberite material z majhnim koeficientom toplotnega raztezanja.Do rekristalizacije Mo pride, ko plamensko spajkanje, peč s kontrolirano atmosfero, vakuumska peč, indukcijska peč in uporovno ogrevanje presežejo rekristalizacijsko temperaturo ali pa se rekristalizacijska temperatura zniža zaradi difuzije elementov spajke.Zato je, ko je temperatura trdega spajkanja blizu temperaturi rekristalizacije, krajši kot je čas trdega spajkanja, tem bolje.Pri spajkanju nad temperaturo rekristalizacije Mo je treba nadzorovati čas spajkanja in hitrost ohlajanja, da preprečimo razpoke, ki jih povzroči prehitro ohlajanje.Pri uporabi oksiacetilenskega plamenskega spajkanja je idealna uporaba mešanega talila, to je industrijskega boratnega ali srebrovega talila za spajkanje in visokotemperaturnega talila, ki vsebuje kalcijev fluorid, ki lahko zagotovi dobro zaščito.Metoda je, da najprej nanesete plast srebrnega talila za spajkanje na površino Mo, nato pa nanesete talilo za visoke temperature.Srebrni tok za spajkanje deluje v nižjem temperaturnem območju, aktivna temperatura visokotemperaturnega fluksa pa lahko doseže 1427 ℃.

Komponente TA ali Nb so po možnosti spajkane pod vakuumom, stopnja vakuuma pa ni manjša od 1,33 × 10-2Pa.Če se spajkanje izvaja pod zaščito inertnega plina, je treba strogo odstraniti nečistoče plina, kot so ogljikov monoksid, amoniak, dušik in ogljikov dioksid.Kadar se trdo spajkanje ali uporovno spajkanje izvaja na zraku, je treba uporabiti posebno dodano kovino za trdo spajkanje in ustrezno talilo.Da preprečimo stik TA ali Nb s kisikom pri visoki temperaturi, lahko na površino nanesemo plast kovinskega bakra ali niklja in izvedemo ustrezno obdelavo z difuzijskim žarjenjem.