(1) Карактеристике лемљења Проблеми који се јављају код поликристалног лемљења графита и дијаманата су веома слични онима који се срећу код лемљења керамике.У поређењу са металом, лем је тешко навлажити графитним и дијамантским поликристалним материјалима, а његов коефицијент топлотног ширења се веома разликује од оног код општих структурних материјала.Оба се загревају директно на ваздуху, а оксидација или карбонизација ће се десити када температура пређе 400 ℃.Због тога ће бити усвојено вакуумско лемљење, а степен вакуума не сме бити мањи од 10-1па.Пошто чврстоћа оба није висока, ако дође до термичког напрезања током лемљења, може доћи до пукотина.Покушајте да изаберете додатни метал за лемљење са ниским коефицијентом топлотног ширења и стриктно контролишите брзину хлађења.Пошто површину таквих материјала није лако навлажити обичним металима за лемљење, слој од 2,5 ~ 12,5 ум дебљине В, Мо и других елемената може се нанијети на површину графитних и дијамантских поликристалних материјала модификацијом површине (вакуумски премаз , јонско распршивање, плазма распршивање и друге методе) пре лемљења и са њима формирају одговарајуће карбиде или се могу користити додатни метали за лемљење високе активности.
Графит и дијамант имају много разреда, који се разликују по величини честица, густини, чистоћи и другим аспектима, и имају различите карактеристике лемљења.Поред тога, ако температура поликристалних дијамантских материјала прелази 1000 ℃, поликристални однос хабања почиње да се смањује, а однос хабања се смањује за више од 50% када температура пређе 1200 ℃.Стога, када се дијамант лемља под вакуумом, температура лемљења мора бити контролисана испод 1200 ℃, а степен вакуума не сме бити мањи од 5 × 10-2Па.
(2) Избор додатног метала за лемљење углавном се заснива на употреби и обради површине.Када се користи као материјал отпоран на топлоту, потребно је одабрати додатни метал за лемљење са високом температуром лемљења и добром отпорношћу на топлоту;За материјале отпорне на хемијску корозију, бирају се додатни метали за лемљење са ниском температуром лемљења и добром отпорношћу на корозију.За графит након површинске метализације може се користити чист бакарни лем са високом дуктилношћу и добром отпорношћу на корозију.Активни лем на бази сребра и бакра имају добру квашење и флуидност према графиту и дијаманту, али је радна температура лемљених спојева тешко да пређе 400 ℃.За графитне компоненте и дијамантске алате који се користе између 400 ℃ и 800 ℃, обично се користе метали за пуњење на бази злата, базе паладијума, базе мангана или титанијума.За спојеве који се користе између 800 ℃ и 1000 ℃, користе се додатни метали на бази никла или бушотине.Када се графитне компоненте користе изнад 1000 ℃, могу се користити пуни метали од чистог метала (Ни, ПД, Ти) или метали пунила од легура који садрже молибден, Мо, Та и друге елементе који могу да формирају карбиде са угљеником.
За графит или дијамант без површинске обраде, активни додаци у табели 16 могу се користити за директно лемљење.Већина ових метала за пуњење су бинарне или тернарне легуре на бази титанијума.Чисти титанијум снажно реагује са графитом, који може да формира веома дебео карбидни слој, а његов коефицијент линеарног ширења се прилично разликује од коефицијента графита, који лако ствара пукотине, тако да се не може користити као лем.Додавање Цр и Ни Ти може смањити тачку топљења и побољшати влажење керамике.Ти је тернарна легура, углавном састављена од Ти Зр, са додатком ТА, Нб и других елемената.Има низак коефицијент линеарне експанзије, што може смањити напон лемљења.Трострука легура углавном састављена од Ти Цу је погодна за лемљење графита и челика, а спој има високу отпорност на корозију.
Табела 16 Додатни метали за лемљење за директно лемљење графита и дијаманта
(3) Процес лемљења Методе лемљења графита могу се поделити у две категорије, једна је лемљење након површинске метализације, а друга је лемљење без површинске обраде.Без обзира на то који се метод користи, завар ће се претходно третирати пре монтаже, а површинске нечистоће графитних материјала обрисати алкохолом или ацетоном.У случају површинског метализованог лемљења, слој Ни, Цу или слој Ти, Зр или молибден дисилицида ће се нанети на површину графита прскањем плазме, а затим ће се за лемљење користити додатни метал на бази бакра или додатни метал на бази сребра. .Директно лемљење активним лемом је тренутно најчешће коришћена метода.Температура лемљења се може изабрати према лему датом у табели 16. Лем се може стегнути у средини лемљеног споја или близу једног краја.Приликом лемљења металом са великим коефицијентом топлотног ширења, Мо или Ти одређене дебљине се могу користити као средњи тампон слој.Прелазни слој може произвести пластичну деформацију током загревања лемљења, апсорбовати топлотни стрес и избећи пуцање графита.На пример, Мо се користи као прелазни спој за вакуумско лемљење компоненти графита и хастелоина.Користи се лем Б-пд60ни35цр5 са добром отпорношћу на корозију растопљене соли и зрачење.Температура лемљења је 1260 ℃ и температура се одржава 10 мин.
Природни дијамант се може директно лемити са б-аг68.8цу16.7ти4.5, б-аг66цу26ти8 и другим активним лемовима.Лемљење се врши под вакуумом или заштитом од ниског нивоа аргона.Температура лемљења не би требало да прелази 850 ℃ и треба изабрати бржу брзину загревања.Време држања на температури лемљења не би требало да буде предуго (углавном око 10с) да би се избегло формирање континуираног тик слоја на интерфејсу.Приликом лемљења дијаманта и легираног челика, пластични међуслој или слој легуре ниске експанзије треба додати за прелаз како би се спречило оштећење дијамантских зрна узроковано прекомерним термичким стресом.Алат за стругање или алат за бушење за ултра прецизну машинску обраду производи се поступком лемљења, који леми 20 ~ 100 мг малих честица дијаманта на челично тело, а снага споја споја за лемљење достиже 200 ~ 250 мпа
Поликристални дијамант се може лемити пламеном, високом фреквенцијом или вакуумом.Високофреквентно лемљење или лемљење пламеном ће бити усвојено за дијамантско сечиво кружне тестере за резање метала или камена.Аг Цу Ти активни додатни метал за лемљење са ниском тачком топљења треба изабрати.Температура лемљења треба да се контролише испод 850 ℃, време загревања не сме бити предуго, а треба усвојити спору брзину хлађења.Поликристална дијамантска сврдла која се користе у нафтном и геолошком бушењу имају лоше радне услове и сносе огромна ударна оптерећења.Може се одабрати додатни метал за лемљење на бази никла и чиста бакарна фолија се може користити као међуслој за вакуумско лемљење.На пример, 350 ~ 400 капсула Ф 4,5 ~ 4,5 мм стубастог поликристалног дијаманта је лемљено у перфорације од 35ЦрМо или 40ЦрНиМо челика да би се формирали резни зуби.Вакуумско лемљење је усвојено, а степен вакуума није мањи од 5 × 10-2Па, температура лемљења је 1020 ± 5 ℃, време држања је 20 ± 2 мин, а чврстоћа на смицање споја за лемљење је већа од 200 мпа
Током лемљења, сопствена тежина завара треба да се користи за монтажу и позиционирање што је више могуће како би метални део притиснуо графит или поликристални материјал на горњем делу.Када се учвршћење користи за позиционирање, материјал за учвршћење треба да буде материјал са коефицијентом топлотног ширења сличним коефицијенту завареног споја.
Време поста: 13.06.2022