Կերամիկայի և մետաղների զոդում

1. Կոտրելիություն

Դժվար է հյուսել կերամիկական և կերամիկական, կերամիկական և մետաղական բաղադրիչները:Զոդման մեծ մասը կազմում է գնդիկ կերամիկական մակերեսի վրա՝ քիչ թրջելով կամ առանց դրա:Եռակցող լցավորող մետաղը, որը կարող է թրջել կերամիկան, հեշտ է ստեղծել մի շարք փխրուն միացություններ (ինչպիսիք են կարբիդները, սիլիցիդները և եռակի կամ բազմաչափ միացությունները) հոդերի միջերեսում զոդման ընթացքում:Այս միացությունների առկայությունը ազդում է հոդի մեխանիկական հատկությունների վրա։Բացի այդ, կերամիկայի, մետաղի և զոդի միջև ջերմային ընդարձակման գործակիցների մեծ տարբերության պատճառով, հոդակապման ջերմաստիճանը սենյակային ջերմաստիճանը սառեցնելուց հետո հոդում մնացորդային լարվածություն կլինի, ինչը կարող է առաջացնել հոդերի ճաքեր:

Կերամիկական մակերեսի վրա զոդի խոնավությունը կարող է բարելավվել՝ սովորական զոդում ակտիվ մետաղական տարրեր ավելացնելով.Ցածր ջերմաստիճանը և կարճատև հղկումը կարող են նվազեցնել միջերեսային ռեակցիայի ազդեցությունը.Հոդի ջերմային լարվածությունը կարող է կրճատվել՝ նախագծելով համապատասխան հոդային ձև և օգտագործելով մեկ կամ բազմաշերտ մետաղ՝ որպես միջանկյալ շերտ:

2. Զոդում

Կերամիկան և մետաղը սովորաբար միացված են վակուումային վառարանում կամ ջրածնի և արգոնի վառարանում:Բացի ընդհանուր բնութագրերից, վակուումային էլեկտրոնային սարքերի համար լցավորող մետաղները պետք է ունենան նաև որոշ հատուկ պահանջներ:Օրինակ, զոդումը չպետք է պարունակի տարրեր, որոնք առաջացնում են բարձր գոլորշի ճնշում, որպեսզի չառաջացնեն դիէլեկտրական արտահոսք և սարքերի կաթոդային թունավորում:Ընդհանուր առմամբ նշվում է, որ երբ սարքն աշխատում է, զոդի գոլորշու ճնշումը չպետք է գերազանցի 10-3pa-ը, իսկ բարձր գոլորշու ճնշման կեղտերը չպետք է գերազանցեն 0,002% ~ 0,005%;Զոդման w (o)-ը չպետք է գերազանցի 0,001%-ը, որպեսզի խուսափեն ջրածնի մեջ զոդման ժամանակ առաջացող ջրային գոլորշիից, որը կարող է առաջացնել հալած զոդման մետաղի շաղ տալ.Բացի այդ, զոդումը պետք է լինի մաքուր և զերծ մակերեսային օքսիդներից:

Կերամիկական մետաղացումից հետո եռակցման ժամանակ կարող են օգտագործվել պղինձ, հիմք, արծաթե պղինձ, ոսկու պղինձ և համաձուլվածքի այլ լցավորող մետաղներ:

Կերամիկայի և մետաղների ուղղակի զոդման համար պետք է ընտրվեն Ti և Zr ակտիվ տարրեր պարունակող լցավորող մետաղներ:Երկուական լցավորող մետաղները հիմնականում Ti Cu և Ti Ni են, որոնք կարող են օգտագործվել 1100 ℃ ջերմաստիճանում:Եռակի զոդման մեջ Ag Cu Ti (W) (TI) առավել հաճախ օգտագործվող զոդն է, որը կարող է օգտագործվել տարբեր կերամիկայի և մետաղների ուղղակի զոդման համար:Եռյակային լցավորող մետաղը կարող է օգտագործվել փայլաթիթեղի, փոշու կամ Ag Cu էվեկտիկական լցավորող մետաղի միջոցով Ti փոշիով:B-ti49be2 զոդման լցավորիչ մետաղը նման կոռոզիոն դիմադրություն ունի չժանգոտվող պողպատին և ցածր գոլորշու ճնշմանը:Այն կարող է նախընտրելիորեն ընտրվել օքսիդացման և արտահոսքի դիմադրությամբ վակուումային կնքման հոդերի մեջ:Ti-v-cr զոդման դեպքում հալման ջերմաստիճանը ամենացածրն է (1620 ℃), երբ w (V) 30% է, իսկ Cr-ի ավելացումը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել հալման ջերմաստիճանի միջակայքը:B-ti47.5ta5 զոդը առանց Cr-ի օգտագործվել է ալյումինի և մագնեզիումի օքսիդի ուղղակի զոդման համար, և դրա միացումը կարող է աշխատել 1000 ℃ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանում:Աղյուսակ 14-ում ներկայացված է կերամիկայի և մետաղի միջև ուղղակի կապի ակտիվ հոսքը:

Աղյուսակ 14 կերամիկական և մետաղների եռակցման ակտիվ հղկող մետաղներ

2. Հյուսման տեխնոլոգիա

Նախամետաղացված կերամիկան կարող է զոդվել բարձր մաքրության իներտ գազի, ջրածնի կամ վակուումային միջավայրում:Վակուումային զոդումը սովորաբար օգտագործվում է առանց մետաղացման կերամիկայի ուղղակի զոդման համար:

(1) Կերամիկայի և մետաղի համընդհանուր զոդման գործընթացը կարելի է բաժանել յոթ գործընթացների՝ մակերևույթի մաքրում, մածուկապատում, կերամիկական մակերևույթի մետաղացում, նիկելապատում, զոդում և հետզոդում:

Մակերեւույթի մաքրման նպատակը բազային մետաղի մակերեսի յուղի, քրտինքի բիծի և օքսիդային թաղանթի հեռացումն է:Մետաղական մասերը և զոդը նախ պետք է յուղազերծվեն, ապա թթվային կամ ալկալային լվացման միջոցով օքսիդի թաղանթը հանվի, լվացվի հոսող ջրով և չորացվի:Բարձր պահանջներ ունեցող մասերը պետք է ջերմային մշակվեն վակուումային վառարանում կամ ջրածնային վառարանում (կարելի է նաև կիրառել իոնային ռմբակոծման մեթոդ) համապատասխան ջերմաստիճանում և ժամանակում՝ մասերի մակերեսը մաքրելու համար:Մաքրված մասերը չպետք է շփվեն յուղոտ առարկաների կամ մերկ ձեռքերի հետ:Դրանք պետք է անմիջապես դրվեն հաջորդ գործընթացի կամ չորանոցի մեջ:Նրանք երկար ժամանակ չպետք է մնան օդի հետ:Կերամիկական մասերը պետք է մաքրվեն ացետոնով և ուլտրաձայնայինով, լվացվեն հոսող ջրով և վերջում երկու անգամ եփվեն դեոնացված ջրով 15 րոպե յուրաքանչյուր անգամ:

Մածուկի ծածկույթը կերամիկական մետաղացման կարևոր գործընթաց է:Ծածկման ընթացքում այն ​​կիրառվում է կերամիկական մակերեսի վրա, որը պետք է մետաղացվի խոզանակով կամ մածուկով ծածկող մեքենայի միջոցով:Ծածկույթի հաստությունը սովորաբար 30 ~ 60 մմ է:Մածուկը սովորաբար պատրաստվում է մաքուր մետաղի փոշուց (երբեմն ավելացվում է համապատասխան մետաղի օքսիդ) մոտ 1 ~ 5 um մասնիկի չափով և օրգանական սոսինձով:

Կպցնելով կերամիկական մասերը ուղարկվում են ջրածնային վառարան և սինդրվում թաց ջրածնով կամ ճեղքված ամոնիակով 1300 ~ 1500 ℃ 30 ~ 60 րոպե:Հիդրիդներով պատված կերամիկական մասերի համար դրանք պետք է տաքացվեն մինչև մոտ 900 ℃՝ հիդրիդները քայքայելու և կերամիկական մակերեսի վրա մնացած մաքուր մետաղի կամ տիտանի (կամ ցիրկոնիումի) հետ արձագանքելու համար՝ կերամիկական մակերեսի վրա մետաղական ծածկույթ ստանալու համար:

Mo Mn մետաղացված շերտի համար, որպեսզի այն թաց լինի զոդով, 1,4 ~ 5 um նիկելային շերտը պետք է էլեկտրապատվի կամ պատվի նիկելի փոշու շերտով:Եթե ​​զոդման ջերմաստիճանը ցածր է 1000 ℃-ից, ապա նիկելի շերտը պետք է նախապես սինթրեվի ջրածնային վառարանում:Պղտորման ջերմաստիճանը և ժամանակը կազմում են 1000 ℃ /15 ~ 20 րոպե:

Մշակված կերամիկան մետաղական մասեր է, որոնք պետք է հավաքվեն մի ամբողջության մեջ չժանգոտվող պողպատից կամ գրաֆիտից և կերամիկական կաղապարներով:Զոդումը պետք է տեղադրվի հոդերի մոտ, իսկ մշակման կտորը պետք է մաքուր պահվի աշխատանքի ողջ ընթացքում և չպետք է դիպչի մերկ ձեռքերով:

Զրոյացումը պետք է իրականացվի արգոնի, ջրածնի կամ վակուումային վառարանում:Եռակցման ջերմաստիճանը կախված է եռակցման լցավորող մետաղից:Կերամիկական մասերի ճաքերը կանխելու համար սառեցման արագությունը չպետք է չափազանց արագ լինի:Բացի այդ, բրազումը կարող է նաև որոշակի ճնշում գործադրել (մոտ 0,49 ~ 0,98 մփա):

Մակերեւույթի որակի ստուգումից բացի, եռակցված եռակցումները պետք է ենթարկվեն նաև ջերմային ցնցումների և մեխանիկական հատկությունների ստուգման:Վակուումային սարքերի կնքման մասերը նույնպես պետք է ենթարկվեն արտահոսքի փորձարկման՝ համաձայն համապատասխան կանոնակարգերի:

(2) Ուղղակի հղկում, երբ ուղղակիորեն հղկվում է (ակտիվ մետաղի մեթոդ), նախ մաքրեք կերամիկական և մետաղական եռակցման մասերի մակերեսը, այնուհետև հավաքեք դրանք:Բաղադրիչ նյութերի ջերմային ընդարձակման տարբեր գործակիցներով առաջացած ճաքերից խուսափելու համար բուֆերային շերտը (մետաղական թիթեղների մեկ կամ մի քանի շերտեր) կարող է պտտվել եռակցման միջակայքում:Եռակցման լցավորիչ մետաղը պետք է սեղմվի երկու եռակցման միջև կամ տեղադրվի այն դիրքում, որտեղ բացը լցված է եռակցող լցավորող մետաղով, որքան հնարավոր է, և այնուհետև հղկումը պետք է իրականացվի սովորական վակուումային զոդման նման:

Եթե ​​ուղղակի զոդման համար օգտագործվում է Ag Cu Ti զոդը, ապա պետք է որդեգրվի վակուումային զոդման մեթոդը:Երբ վառարանում վակուումային աստիճանը հասնում է 2,7 ×-ի, սկսեք ջեռուցել 10-3pa-ից, և ջերմաստիճանը կարող է արագ աճել այս պահին;Երբ ջերմաստիճանը մոտ է զոդման հալման կետին, ջերմաստիճանը պետք է դանդաղ բարձրացվի, որպեսզի եռակցման բոլոր մասերի ջերմաստիճանը հակված լինի նույնը.Երբ զոդը հալվում է, ջերմաստիճանը պետք է արագորեն բարձրացվի մինչև եռակցման ջերմաստիճանը, և պահելու ժամանակը պետք է լինի 3 ~ 5 րոպե;Սառեցման ընթացքում այն ​​պետք է դանդաղ սառչի մինչև 700 ℃, իսկ վառարանով կարելի է բնական հովացնել 700 ℃-ից հետո:

Երբ Ti Cu-ի ակտիվ զոդը ուղղակիորեն հղկվում է, զոդման ձևը կարող է լինել Cu փայլաթիթեղը գումարած Ti փոշի կամ Cu մասերը գումարած Ti փայլաթիթեղը, կամ կերամիկական մակերեսը կարող է պատված լինել Ti փոշի գումարած Cu փայլաթիթեղով:Նախքան զոդումը, բոլոր մետաղական մասերը պետք է գազազերծվեն վակուումով:Թթվածնազուրկ պղնձի գազազերծման ջերմաստիճանը պետք է լինի 750 ~ 800 ℃, իսկ Ti, Nb, Ta և այլն պետք է գազազերծվեն 900 ℃ 15 րոպեի ընթացքում:Այս պահին վակուումային աստիճանը չպետք է լինի 6,7 × 10-3Pa-ից պակաս: Եռակցման ընթացքում հավաքեք եռակցման ենթակա բաղադրիչները ամրացման մեջ, տաքացրեք դրանք վակուումային վառարանում մինչև 900 ~ 1120 ℃, և պահելու ժամանակը 2 ~ է: 5 րոպեՈղջ հղկման գործընթացի ընթացքում վակուումային աստիճանը չպետք է պակաս լինի 6,7 × 10-3Pa-ից։

Ti Ni մեթոդի եռակցման գործընթացը նման է Ti Cu մեթոդին, և եռակցման ջերմաստիճանը 900 ± 10 ℃ է:

(3) Օքսիդային զոդման մեթոդը Օքսիդային զոդման մեթոդը հուսալի կապի իրականացման մեթոդ է` օգտագործելով օքսիդի զոդի հալման արդյունքում ձևավորված ապակու փուլը` կերամիկայի մեջ ներթափանցելու և մետաղի մակերեսը թրջելու համար:Այն կարող է միացնել կերամիկան կերամիկայի հետ, իսկ կերամիկան մետաղների հետ։Օքսիդային բրազման լցավորող մետաղները հիմնականում կազմված են Al2O3, Cao, Bao և MgO-ից:B2O3, Y2O3 և ta2o3 ավելացնելով՝ կարելի է ձեռք բերել հալման տարբեր կետերով և գծային ընդարձակման գործակիցներով լցավորող մետաղների եռակցումը:Ի լրումն, ֆտորով բրազման լցնող մետաղները CaF2-ով և NaF-ով որպես հիմնական բաղադրիչներ կարող են օգտագործվել նաև կերամիկայի և մետաղների միացման համար՝ բարձր ամրությամբ և բարձր ջերմակայունությամբ հոդեր ստանալու համար: