(1) Juotoksen ominaisuudet Grafiitti- ja timanttimonikiteiseen juottamiseen liittyvät ongelmat ovat hyvin samankaltaisia kuin keraamisessa juotossa.Metalliin verrattuna juotos on vaikeasti kostutettavia grafiitti- ja timanttipolykiteisiä materiaaleja, ja sen lämpölaajenemiskerroin on hyvin erilainen kuin yleisillä rakennemateriaaleilla.Molemmat kuumennetaan suoraan ilmassa, ja hapettumista tai hiiltymistä tapahtuu, kun lämpötila ylittää 400 ℃.Siksi on käytettävä tyhjiöjuottoa, ja tyhjiöaste ei saa olla pienempi kuin 10-1 pa.Koska molempien lujuus ei ole suuri, voi esiintyä halkeamia, jos juottamisen aikana esiintyy lämpöjännitystä.Yritä valita juotettava täyteaine, jolla on alhainen lämpölaajenemiskerroin, ja säädä tiukasti jäähdytysnopeutta.Koska tällaisten materiaalien pintaa ei ole helppo kastella tavallisilla juotostäyteaineilla, grafiitti- ja timanttimonikiteisten materiaalien pinnalle voidaan kerrostaa 2,5–12,5 um paksu W, Mo ja muita elementtejä pintaa modifioimalla (tyhjiöpinnoite). , ionisputterointi, plasmaruiskutus ja muut menetelmät) ennen juottamista ja muodostavat niillä vastaavia karbideja tai voidaan käyttää korkea-aktiivisia juotostäytemetalleja.
Grafiitilla ja timantilla on monia laatuja, jotka eroavat hiukkaskoosta, tiheydestä, puhtaudesta ja muista näkökohdista, ja niillä on erilaiset juotosominaisuudet.Lisäksi, jos monikiteisten timanttimateriaalien lämpötila ylittää 1000 ℃, monikiteinen kulumissuhde alkaa laskea ja kulumissuhde laskee yli 50 %, kun lämpötila ylittää 1200 ℃.Siksi timanttijuotetta käytettäessä juotoslämpötila on säädettävä alle 1200 ℃ ja tyhjiöaste ei saa olla pienempi kuin 5 × 10-2Pa.
(2) Juotostäytemetallin valinta perustuu pääasiassa käyttöön ja pintakäsittelyyn.Käytettäessä lämmönkestävänä materiaalina tulee valita juotostäytemetalli, jolla on korkea juotoslämpötila ja hyvä lämmönkestävyys;Kemiallisia korroosionkestäviä materiaaleja varten valitaan juotostäytemetallit, joilla on alhainen juotoslämpötila ja hyvä korroosionkestävyys.Grafiitissa pintametalloinnin jälkeen voidaan käyttää puhdasta kuparista juotetta, jolla on korkea sitkeys ja hyvä korroosionkestävyys.Hopeapohjaisella ja kuparipohjaisella aktiivijuotteella on hyvä kostuvuus ja juoksevuus grafiitille ja timantille, mutta juotetun liitoksen käyttölämpötila on vaikea ylittää 400 ℃.Grafiittikomponentteihin ja timanttityökaluihin, joita käytetään 400 ℃ ja 800 ℃ välillä, käytetään yleensä kultapohjaisia, palladiumpohjaisia, mangaanipohjaisia tai titaanipohjaisia täyteainemetalleja.Saumoissa, joita käytetään 800 ℃ - 1000 ℃, tulee käyttää nikkelipohjaisia tai porapohjaisia täytemetalleja.Kun grafiittikomponentteja käytetään yli 1000 ℃, voidaan käyttää puhtaita metallitäytemetalleja (Ni, PD, Ti) tai seosaineita, jotka sisältävät molybdeeniä, Mo:ta, Ta:ta ja muita alkuaineita, jotka voivat muodostaa karbideja hiilen kanssa.
Grafiitille tai timantille ilman pintakäsittelyä taulukon 16 aktiivisia täyteainemetalleja voidaan käyttää suorajuottoon.Suurin osa näistä täyteainemetalleista on titaanipohjaisia binäärisiä tai kolmikomponentteja seoksia.Puhdas titaani reagoi voimakkaasti grafiitin kanssa, joka voi muodostaa erittäin paksun karbidikerroksen, ja sen lineaarinen laajenemiskerroin on aivan erilainen kuin grafiitin, joka on helppo muodostaa halkeamia, joten sitä ei voida käyttää juotteena.Cr:n ja Ni:n lisääminen Ti:hen voi alentaa sulamispistettä ja parantaa keramiikan kostutettavuutta.Ti on kolmimetalliseos, joka koostuu pääasiassa Ti Zr:stä, johon on lisätty TA:ta, Nb:tä ja muita alkuaineita.Sillä on pieni lineaarinen laajenemiskerroin, mikä voi vähentää juotosjännitystä.Pääosin Ti Cu:sta koostuva kolmimetalliseos soveltuu grafiitin ja teräksen juottamiseen, ja liitoksella on korkea korroosionkestävyys.
Taulukko 16 juotostäytemetallit grafiitin ja timantin suoraan juottamiseen
(3) Juotosprosessi Grafiitin juotosmenetelmät voidaan jakaa kahteen luokkaan, joista toinen on juottaminen pintametalloinnin jälkeen ja toinen juottaminen ilman pintakäsittelyä.Riippumatta siitä, mitä menetelmää käytetään, hitsaus on esikäsiteltävä ennen asennusta ja grafiittimateriaalien pinnan epäpuhtaudet on pyyhittävä puhtaaksi alkoholilla tai asetonilla.Pintametallointijuotoksen yhteydessä grafiitin pinnalle on pinnoitettava kerros Ni-, Cu- tai kerros Ti-, Zr- tai molybdeenidisilisidiä plasmaruiskuttamalla ja sen jälkeen juottamiseen käytetään kuparipohjaista täytemetallia tai hopeapohjaista täytemetallia. .Suorajuotos aktiivisella juotteella on tällä hetkellä yleisimmin käytetty menetelmä.Juotoslämpötila voidaan valita taulukossa 16 olevan juotteen mukaan. Juotos voidaan kiinnittää juotetun liitoksen keskelle tai lähelle toista päätä.Kun juotetaan metallilla, jolla on suuri lämpölaajenemiskerroin, välipuskurikerroksena voidaan käyttää tietyn paksuista Mo:ta tai Ti:tä.Siirtymäkerros voi aiheuttaa plastisia muodonmuutoksia juotoskuumennuksen aikana, absorboida lämpörasitusta ja välttää grafiitin halkeilua.Esimerkiksi Mo:ta käytetään siirtymäliitoksena grafiitti- ja hastelloyn-komponenttien alipainejuottamiseksi.Käytetään B-pd60ni35cr5-juotetta, joka kestää hyvin sulan suolan korroosiota ja säteilyä.Juotoslämpötila on 1260 ℃ ja lämpötilaa pidetään 10 min.
Luonnontimantti voidaan juottaa suoraan b-ag68.8cu16.7ti4.5:llä, b-ag66cu26ti8:lla ja muilla aktiivisilla juotteilla.Juotos tulee suorittaa tyhjiössä tai matalan argonin suojassa.Juotoslämpötila ei saa ylittää 850 ℃, ja nopeampi kuumennusnopeus tulee valita.Pysymisaika juotoslämpötilassa ei saa olla liian pitkä (yleensä noin 10 s), jotta vältetään jatkuvan tic-kerroksen muodostuminen rajapinnalle.Timantti- ja seosteräksestä juotettaessa on lisättävä muovinen välikerros tai vähän laajeneva seoskerros siirtymävaiheessa, jotta vältetään liiallisen lämpörasituksen aiheuttamat timanttirakeiden vauriot.Erittäin tarkkaan koneistukseen tarkoitettu sorvaustyökalu tai poraustyökalu valmistetaan juotosprosessilla, joka juottaa 20–100 mg pienhiukkasista timanttia teräsrunkoon ja juotosliitoksen liitoslujuus saavuttaa 200–250 mpa
Monikiteinen timantti voidaan juottaa liekillä, korkeataajuuksilla tai tyhjiöllä.Suurtaajuista juottamista tai liekkijuottamista tulee käyttää timanttipyörösahanterän metallin tai kiven leikkaamiseen.On valittava Ag Cu Ti aktiivinen juotostäytemetalli, jonka sulamispiste on alhainen.Juotoslämpötila on säädettävä alle 850 ℃, lämmitysaika ei saa olla liian pitkä, ja tulee käyttää hidasta jäähdytysnopeutta.Öljy- ja geologisessa porauksessa käytetyillä monikiteisillä timanttiterillä on huonot työolosuhteet ja ne kantavat valtavia iskukuormia.Nikkelipohjainen juotostäytemetalli voidaan valita ja puhdasta kuparifoliota voidaan käyttää välikerroksena tyhjiöjuottamiseksi.Esimerkiksi 350 - 400 kapselia Ф 4,5 - 4,5 mm pylväsmäinen monikiteinen timantti juotetaan 35CrMo- tai 40CrNiMo-teräksen rei'ityksiin leikkaushampaiden muodostamiseksi.Tyhjiöjuotto otetaan käyttöön, ja alipaineaste on vähintään 5 × 10-2 Pa, juotoslämpötila on 1020 ± 5 ℃, pitoaika on 20 ± 2 minuuttia ja juotosliitoksen leikkauslujuus on yli 200 mpa
Juottamisen aikana asennuksessa ja sijoittelussa tulee käyttää hitsin omapainoa niin paljon kuin mahdollista, jotta metalliosa puristaa grafiittia tai monikiteistä materiaalia yläosassa.Kiinnitintä käytettäessä kiinnitysmateriaalina tulee olla materiaalia, jonka lämpölaajenemiskerroin on samanlainen kuin hitsauksen.
Postitusaika: 13.6.2022