1. Juotos
W-juottamiseen voidaan käyttää kaikenlaisia alle 3000 ℃:n lämpötilan omaavia juotteita, ja alle 400 ℃:n lämpötilan omaaville komponenteille voidaan käyttää kupari- tai hopeapohjaisia juotteita. 400–900 ℃:n lämpötilan omaaville komponenteille käytetään yleensä kulta-, mangaani-, mangaani-, palladium- tai porauspohjaisia lisäaineita. Yli 1000 ℃:n lämpötilan omaaville komponenteille käytetään enimmäkseen puhtaita metalleja, kuten Nb, Ta, Ni, Pt, PD ja Mo. Platinapohjaisella juotteella juotettujen komponenttien käyttölämpötila on noussut 2150 ℃:iin. Jos juottamisen jälkeen suoritetaan 1080 ℃:n diffuusiokäsittely, maksimikäyttölämpötila voi nousta 3038 ℃:iin.
Useimpia juottamiseen käytettäviä juotteita voidaan käyttää molybdyn juottamiseen, ja kupari- tai hopeapohjaisia juotteita voidaan käyttää alle 400 ℃:n lämpötilassa toimiville molybdyni-komponenteille. Elektronisissa laitteissa ja muissa kuin rakenteellisissa osissa, jotka toimivat 400–650 ℃:n lämpötilassa, voidaan käyttää Cu Ag-, Au Ni-, PD Ni- tai Cu Ni -juotteita. Korkeammissa lämpötiloissa toimiville komponenteille voidaan käyttää titaanipohjaisia tai muita puhtaita metallisia lisäaineita, joilla on korkea sulamispiste. On huomattava, että mangaani-, koboltti- ja nikkelipohjaisia lisäaineita ei yleensä suositella, jotta vältetään hauraiden metallien välisten yhdisteiden muodostuminen juotosliitoksissa.
Kun TA- tai Nb-komponentteja käytetään alle 1000 ℃:n lämpötilassa, voidaan valita kupari-, mangaani-, koboltti-, titaani-, nikkeli-, kulta- ja palladiumpohjaisia ruiskutuksia, mukaan lukien Cu Au, Au Ni, PD Ni ja Pt Au_ Ni- ja Cu Sn-juotteilla on hyvä kostuvuus TA:lle ja Nb:lle, hyvä juotosauman muodostus ja korkea liitoslujuus. Koska hopeapohjaiset lisäaineet tekevät juotosmetalleista hauraita, niitä tulisi välttää mahdollisimman paljon. 1000 ℃:n ja 1300 ℃:n lämpötilassa käytettäville komponenteille juotoslisäaineiksi on valittava puhtaita metalleja Ti, V, Zr tai näihin metalleihin perustuvia seoksia, jotka muodostavat niiden kanssa rajattomasti kiinteää ja nestemäistä ainetta. Kun käyttölämpötila on korkeampi, voidaan valita HF:ää sisältävä lisäaine.
W. Katso taulukosta 13 Mo:n, Ta:n ja Nb:n juotoslisäaineiden käyttöohjeet korkeissa lämpötiloissa.
Taulukko 13. Juotoslisäaineet tulenkestävien metallien korkean lämpötilan juottamiseen
2. Juotostekniikka
Ennen juottamista on tulenkestävän metallin pinnalta poistettava huolellisesti oksidi. Puhdistukseen voidaan käyttää mekaanista hiontaa, hiekkapuhallusta, ultraäänipuhdistusta tai kemiallista puhdistusta. Juotto on suoritettava välittömästi puhdistusprosessin jälkeen.
Koska volframikarbidi on luontaisesti haurasta, volframiosia on käsiteltävä varoen kokoonpanovaiheessa rikkoutumisen välttämiseksi. Hauraan volframikarbidin muodostumisen estämiseksi suoraa kosketusta volframin ja grafiitin välillä on vältettävä. Hitsausta edeltävän käsittelyn tai hitsauksen aiheuttama esijännitys on poistettava ennen hitsausta. Volframi hapettuu erittäin helposti lämpötilan noustessa. Juottamisen aikana tyhjiöasteen on oltava riittävän korkea. Kun juottaminen suoritetaan 1000–1400 ℃:n lämpötila-alueella, tyhjiöasteen on oltava vähintään 8 × 10-3Pa. Liitoksen uudelleensulamislämpötilan ja käyttölämpötilan parantamiseksi juotosprosessi voidaan yhdistää hitsauksen jälkeiseen diffuusiokäsittelyyn. Esimerkiksi volframikarbidin juottamiseen 1180 ℃:ssa käytetään b-ni68cr20si10fel-juotetta. Kolmen diffuusiokäsittelyn jälkeen (1070 ℃ /4h, 1200 ℃ /3,5h ja 1300 ℃ /2h) hitsauksen jälkeen juotetun liitoksen käyttölämpötila voi nousta yli 2200 ℃:een.
Molybdyn juotosliitoksen kokoamisessa on otettava huomioon pieni lämpölaajenemiskerroin, ja liitoksen raon tulisi olla 0,05–0,13 mm. Jos käytetään kiinnitintä, valitse materiaali, jolla on pieni lämpölaajenemiskerroin. Molybdyn uudelleenkiteytyminen tapahtuu, kun liekkijuotto, kontrolloidun ilmakehän uuni, tyhjiöuuni, induktiouuni ja vastuskuumennus ylittävät uudelleenkiteytymislämpötilan tai uudelleenkiteytymislämpötila laskee juotoselementtien diffuusion vuoksi. Siksi, kun juotoslämpötila on lähellä uudelleenkiteytymislämpötilaa, mitä lyhyempi juotosaika on, sitä parempi. Kun juotetaan molybdyn uudelleenkiteytymislämpötilan yläpuolella, juotosaikaa ja jäähdytysnopeutta on kontrolloitava liian nopean jäähdytyksen aiheuttaman halkeilun välttämiseksi. Kun käytetään oksiasetyleenin liekkijuottoa, on ihanteellista käyttää sekajuotetta, eli teollista boraatti- tai hopeajuotosjuotetta ja kalsiumfluoridia sisältävää korkean lämpötilan juoksutetta, mikä voi saada hyvän suojan. Menetelmä on ensin levittää kerros hopeajuotosjuotetta molybdyn pinnalle ja sitten levittää korkean lämpötilan juoksute. Hopeajuotosfluksin aktiivisuus on alhaisemmalla lämpötila-alueella, ja korkean lämpötilan fluxin aktiivinen lämpötila voi nousta 1427 ℃:een.
TA- tai Nb-komponentit juotetaan mieluiten tyhjiössä, ja tyhjiöasteen on oltava vähintään 1,33 × 10-2Pa. Jos juottaminen suoritetaan inertin kaasun suojauksessa, kaasun epäpuhtaudet, kuten hiilimonoksidi, ammoniakki, typpi ja hiilidioksidi, on poistettava ehdottomasti. Kun juottaminen tai vastusjuottaminen suoritetaan ilmassa, on käytettävä erityistä juotoslisäainetta ja sopivaa juoksutetta. TA:n tai Nb:n joutumisen kosketuksiin hapen kanssa korkeassa lämpötilassa estämiseksi pinnalle voidaan levittää kerros metallista kuparia tai nikkeliä ja suorittaa vastaava diffuusiohehkutuskäsittely.
Julkaisun aika: 13. kesäkuuta 2022