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石墨和金刚石聚晶的钎焊

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石墨和金刚石聚晶的钎焊

宣布日期:2019-12-30 作者: 点击:

(1)钎焊特色 石墨及金刚石聚晶钎焊所涉及的题目与陶瓷钎焊所碰着的题目非常类似。与金属比拟,钎料对石墨及金刚石聚晶资料很难润湿,且与通俗布局资料的热收缩系数相差很大。两者间接在氛围中加热,跨越400℃会显现氧化或碳化,是以应接纳真空钎焊,且请求真空度不应低于10-1Pa。因两者的强度都不高,钎焊时若是热应力存在,则有能够产生裂纹,要尽可能选用热收缩系数小的钎料和严酷节制冷却速率。因为这类资料的外表不易被通俗钎料润湿,钎焊前可经由过程外表改性(真空镀膜、离子溅射、等离子喷镀等体例)在石墨及金刚石聚晶资料外表堆积一层厚2.5~12.5um的W、Mo等元素并与之构成响应的碳化物,或操纵高活性钎料。 

石墨碳素及绝缘成品

     石墨和金刚石有多种等第,这些等第在颗粒度、密度、纯度和其余方面都有不同,且具备不同的钎焊特征。另外,金刚石聚晶资料在真空环境下,若温度跨越1000℃,聚晶磨耗比起头降落,跨越1200℃,磨耗比下降50%以上。是以,真空钎焊金刚石时,钎焊温度必然要节制在1200℃以下,真空度不低于5×10-2Pa. 

   (2)钎料挑选 钎料的挑选首要按照用处和外表加工环境而定,作为耐热资料操纵时,挑选钎焊温度高,耐热性好的钎料;而用于化工耐蚀资料则挑选钎焊温度低、耐蚀性好的钎料。对颠末外表金属化处置后的石墨,可接纳延性高、抗侵蚀性好的纯铜钎料,银基及铜基活性钎料对石墨和金刚石均有杰出的润湿性和活动性,但钎焊讨论的操纵温度难以跨越400℃。对400~800℃之间操纵的石墨构件及金刚石匠具,凡是选用金基、钯基、锰基或钛基钎料。800~1000℃之间操纵的讨论,则选用镍基或钻基钎料,石墨构件1000℃上操纵时,可选用纯金属钎料(Ni、Pd、Ti)或含有能与碳构成碳化物的钼Mo、Ta等元素的合金钎料。 

    对不停止外表处置的石墨或金刚石,可接纳表16的活性钎料停止间接钎焊,这些钎料大多是钛基二元或三元合金。纯钛与石墨反映激烈抗议,可天生很厚的碳化物层,且与石墨的线胀系数不同较大,易产生裂纹,故不能做钎料操纵。Ti中插手Cr、Ni能够下降熔点及改良与陶瓷的润湿性。Ti是三元合金以Ti-Zr为主,插手Ta、Nb等元素,具备低的线收缩系数,能够下降钎焊应力,以Ti-Cu为主的三元合金合适于石墨与钢的钎焊,讨论具备较高的抗侵蚀机能。

   (3)钎焊工艺 石墨的钎焊体例可分为两大类,一类是外表金属化后停止钎焊,另外一类是外表不处置间接停止钎焊。不管哪一种体例,焊件拆卸前,应先对焊件停止预处置,用酒精或丙酮将石墨资料的外表净化物擦拭清洁。外表金属化法钎焊时,应先在石墨外表电镀一层Ni、Cu或用等离子喷镀一层Ti、Zr或二硅化钼,而后接纳铜基钎料或银基钎料停止钎焊。接纳活性钎料间接钎焊,是今朝操纵Z多的体例。可将钎料夹置在钎焊讨论中间或接近一头。当与热收缩系数大的金属钎焊时,可操纵必然厚度的Mo或Ti作中间缓冲层,该过渡层在钎焊加热时可产生塑性变形,接收热应力,防止石墨开裂。比方用Mo做过渡讨论真空钎焊石墨和耐蚀镍基合余(HastelloyN)组件,接纳有杰出抗熔盐侵蚀机能和抗辐射机能的B-Pd60Ni35Cr5钎料,钎焊温度1260℃,保温10min。 

    自然金刚石能够选用B-Ag68.8Cu16.7Ti4.5和B-Ag66Cu26Ti8等活性钎料间接钎焊,钎焊应在真空或低氩气掩护下停止。钎焊温度不宜超。

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