1. Spajka
Za spajkanje z volframom se lahko uporabljajo vse vrste spajk s temperaturo nižjo od 3000 ℃, za komponente s temperaturo nižjo od 400 ℃ pa spajke na osnovi bakra ali srebra; za komponente, ki se uporabljajo med 400 ℃ in 900 ℃, se običajno uporabljajo polnilne kovine na osnovi zlata, mangana, mangana, paladija ali svedra; 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 spajko na osnovi platine, doseže 2150 ℃. Če se po spajkanju izvede difuzijska obdelava pri 1080 ℃, lahko najvišja delovna temperatura doseže 3038 ℃.
Večina spajk, ki se uporabljajo za spajkanje, se lahko uporablja za spajkanje Mo, spajke na osnovi bakra ali srebra pa se lahko uporabljajo za komponente Mo, ki delujejo pod 400 ℃. Za elektronske naprave in nestrukturne dele, ki delujejo pri 400 ~ 650 ℃, se lahko uporabijo spajke Cu Ag, Au Ni, PD Ni ali Cu Ni. Za komponente, ki delujejo pri višjih temperaturah, se lahko uporabijo polnilne kovine na osnovi titana ali drugih čistih kovin z visokimi tališčami. Treba je opozoriti, da polnilne kovine na osnovi mangana, kobalta in niklja na splošno niso priporočljive, da se prepreči nastanek krhkih intermetalnih spojin v spajkanih spojih.
Kadar se komponente iz TA ali Nb uporabljajo pod 1000 ℃, se lahko izberejo injekcijske spajke na osnovi bakra, mangana, kobalta, titana, niklja, zlata in paladija, vključno s spajkami Cu Au, Au Ni, PD Ni in Pt Au_ Ni in Cu Sn, ki imajo dobro omočljivost s TA in Nb, dobro tvorijo spajkalne šive in visoko trdnost spoja. Ker polnilne kovine na osnovi srebra ponavadi naredijo spajke krhke, se jim je treba čim bolj izogibati. Za komponente, ki se uporabljajo med 1000 ℃ in 1300 ℃, se kot polnilne kovine za spajkanje izberejo čiste kovine Ti, V, Zr ali zlitine na osnovi teh kovin, ki z njimi tvorijo neskončno trdno in tekočo snov. Pri višji delovni temperaturi se lahko izbere polnilna kovina, ki vsebuje HF.
W. Za spajkanje dodatkov za Mo, Ta in Nb pri visoki temperaturi glejte tabelo 13.
Tabela 13 spajkalne polnilne kovine za visokotemperaturno spajkanje ognjevzdržnih kovin
2. Tehnologija spajkanja
Pred spajkanjem je potrebno skrbno odstraniti oksid s površine ognjevzdržne kovine. Uporabimo lahko mehansko brušenje, peskanje, ultrazvočno čiščenje ali kemično čiščenje. Spajkanje je treba izvesti takoj po čiščenju.
Zaradi inherentne krhkosti volframovega karbida (W) je treba z deli W med sestavljanjem komponent ravnati previdno, da se izognemo lomu. Da bi preprečili nastanek krhkega volframovega karbida, se je treba izogibati neposrednemu stiku med W in grafitom. Pred varjenjem je treba odpraviti prednapenjanje zaradi predhodne obdelave ali varjenja. W se zelo enostavno oksidira, ko se temperatura dvigne. Stopnja vakuuma mora biti med spajkanjem dovolj visoka. Pri spajkanju v temperaturnem območju od 1000 do 1400 ℃ stopnja vakuuma ne sme biti manjša od 8 × 10⁻³ Pa. Za izboljšanje temperature pretaljevanja in delovne temperature spoja se lahko postopek spajkanja po varjenju kombinira z difuzijsko obdelavo. Na primer, za spajkanje W pri 1180 ℃ se uporablja spajka b-ni68cr20si10fel. Po treh difuzijskih obdelavah pri 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 Mo je treba upoštevati majhen koeficient toplotnega raztezanja, razmik med spoji pa mora biti v območju 0,05 ~ 0,13 mm. Če se uporablja vpenjalo, izberite material z majhnim koeficientom toplotnega raztezanja. Rekristalizacija Mo se pojavi, ko plamensko spajkanje, peč s kontrolirano atmosfero, vakuumska peč, indukcijska peč in uporovno segrevanje presežejo temperaturo rekristalizacije ali pa se temperatura rekristalizacije zniža zaradi difuzije spajkalnih elementov. Zato je čas spajkanja boljši, ko je temperatura spajkanja blizu temperaturi rekristalizacije. Pri spajkanju nad temperaturo rekristalizacije Mo je treba nadzorovati čas spajkanja in hitrost ohlajanja, da se preprečijo razpoke zaradi prehitrega ohlajanja. Pri spajkanju s oksiacetilenskim plamenom je idealno uporabiti mešani fluks, to je industrijski borat ali srebrov fluks za spajkanje in visokotemperaturni fluks, ki vsebuje kalcijev fluorid, kar zagotavlja dobro zaščito. Metoda je, da se najprej na površino Mo nanese plast srebrnega fluksa za spajkanje, nato pa se nanese visokotemperaturni fluks. Srebrni spajkalni fluks je aktiven v nižjem temperaturnem območju, aktivna temperatura visokotemperaturnega fluksa pa lahko doseže 1427 ℃.
Komponente iz TA ali Nb se po možnosti spajkajo v vakuumu, stopnja vakuuma pa ni manjša od 1,33 × 10⁻²Pa. Če se spajkanje izvaja v atmosferi inertnega plina, je treba strogo odstraniti nečistoče plina, kot so ogljikov monoksid, amonijak, dušik in ogljikov dioksid. Pri spajkanju ali uporovnem spajkanju na zraku je treba uporabiti posebno dodajno kovino za spajkanje in ustrezen talilnik. Da bi preprečili stik TA ali Nb s kisikom pri visoki temperaturi, se lahko na površino nanese plast kovinskega bakra ali niklja in izvede ustrezno difuzijsko žarjenje.
Čas objave: 13. junij 2022