Ugunsizturīgu metālu lodēšana

1. Lodēšana

W lodēšanai var izmantot visu veidu lodmetālus, kuru temperatūra ir zemāka par 3000 ℃, un komponentiem, kuru temperatūra ir zemāka par 400 ℃, var izmantot lodmetālus uz vara vai sudraba bāzes; komponentiem, ko izmanto temperatūrā no 400 ℃ līdz 900 ℃, parasti izmanto pildmetālus uz zelta, mangāna, mangāna, pallādija vai urbšanas bāzes; komponentiem, ko izmanto temperatūrā virs 1000 ℃, galvenokārt izmanto tīrus metālus, piemēram, Nb, Ta, Ni, Pt, PD un Mo. Ar platīna lodmetālu lodēto komponentu darba temperatūra ir sasniegusi 2150 ℃. Ja pēc lodēšanas tiek veikta difūzijas apstrāde 1080 ℃ temperatūrā, maksimālā darba temperatūra var sasniegt 3038 ℃.

Lielāko daļu lodēšanas materiālu, ko izmanto lodēšanai (w), var izmantot arī Mo lodēšanai, un Mo komponentiem, kas darbojas zem 400 ℃ temperatūras, var izmantot vara vai sudraba lodmetālus; elektroniskām ierīcēm un nestrukturālām detaļām, kas darbojas 400–650 ℃ temperatūrā, var izmantot Cu Ag, Au Ni, PD Ni vai Cu Ni lodmetālus; komponentiem, kas darbojas augstākā temperatūrā, var izmantot titāna vai citu tīru metālu pildvielas ar augstu kušanas temperatūru. Jāatzīmē, ka pildvielas uz mangāna, kobalta un niķeļa bāzes parasti nav ieteicamas, lai izvairītos no trauslu starpmetālisku savienojumu veidošanās lodēšanas savienojumos.

Ja TA vai Nb komponentus izmanto temperatūrā zem 1000 ℃, var izvēlēties injekcijas uz vara, mangāna, kobalta, titāna, niķeļa, zelta un pallādija bāzes, tostarp Cu Au, Au Ni, PD Ni un Pt Au_ Ni un Cu Sn lodmetāliem ir laba samitrināmība ar TA un Nb, laba lodēšanas šuvju veidošanās un augsta savienojuma izturība. Tā kā uz sudraba bāzes veidotie pildmetāli mēdz padarīt lodmetālus trauslus, no tiem pēc iespējas vajadzētu izvairīties. Komponentiem, ko izmanto temperatūrā no 1000 ℃ līdz 1300 ℃, par lodēšanas pildmetāliem jāizvēlas tīri metāli Ti, V, Zr vai uz šo metālu bāzes veidoti sakausējumi, kas ar tiem veido bezgalīgu cietu un šķidru vielu. Ja darba temperatūra ir augstāka, var izvēlēties pildmetālu, kas satur HF.

W. Skatīt 13. tabulu par Mo, Ta un Nb lodēšanas pildmetāliem augstā temperatūrā.

13. tabula. Lodēšanas pildmetāli ugunsizturīgu metālu lodēšanai augstā temperatūrā.

2. Lodēšanas tehnoloģija

Pirms lodēšanas rūpīgi jānoņem oksīds no ugunsizturīgā metāla virsmas. Var izmantot mehānisko slīpēšanu, smilšu strūklu, ultraskaņas tīrīšanu vai ķīmisko tīrīšanu. Lodēšana jāveic tūlīt pēc tīrīšanas procesa.

W raksturīgā trausluma dēļ ar w detaļām montāžas procesā jāapietas uzmanīgi, lai izvairītos no lūzumiem. Lai novērstu trausla volframa karbīda veidošanos, jāizvairās no tieša kontakta starp W un grafītu. Pirms metināšanas jānovērš iepriekšēja spriegošana metināšanas vai apstrādes laikā. W ir ļoti viegli oksidēties, paaugstinoties temperatūrai. Lodēšanas laikā vakuuma pakāpei jābūt pietiekami augstai. Veicot lodēšanu temperatūras diapazonā no 1000 līdz 1400 ℃, vakuuma pakāpei jābūt ne mazākai par 8 × 10-3Pa. Lai uzlabotu savienojuma pārkausēšanas temperatūru un darba temperatūru, lodēšanas procesu var apvienot ar difūzijas apstrādi pēc metināšanas. Piemēram, W lodēšanai 1180 ℃ temperatūrā izmanto b-ni68cr20si10fel lodmetālu. Pēc trim difūzijas apstrādēm 1070 ℃/4h, 1200 ℃/3,5h un 1300 ℃/2h pēc metināšanas lodētā savienojuma darba temperatūra var sasniegt vairāk nekā 2200 ℃.

Montējot molibdēna lodēto savienojumu, jāņem vērā mazais termiskās izplešanās koeficients, un savienojuma spraugai jābūt 0,05–0,13 mm diapazonā. Ja tiek izmantots stiprinājums, jāizvēlas materiāls ar mazu termiskās izplešanās koeficientu. Molibdēna pārkristalizācija notiek, ja liesmas lodēšana, kontrolētas atmosfēras krāsns, vakuuma krāsns, indukcijas krāsns un pretestības sildīšana pārsniedz pārkristalizācijas temperatūru vai pārkristalizācijas temperatūra samazinās lodēšanas elementu difūzijas dēļ. Tāpēc, ja lodēšanas temperatūra ir tuvu pārkristalizācijas temperatūrai, jo īsāks lodēšanas laiks, jo labāk. Lodējot virs molibdēna pārkristalizācijas temperatūras, ir jākontrolē lodēšanas laiks un dzesēšanas ātrums, lai izvairītos no plaisāšanas, ko izraisa pārāk ātra dzesēšana. Izmantojot oksiacetilēna liesmas lodēšanu, ideāli ir izmantot jauktu plūsmu, t. i., rūpniecisko borāta vai sudraba lodēšanas plūsmu kopā ar augstas temperatūras plūsmu, kas satur kalcija fluorīdu, kas var nodrošināt labu aizsardzību. Metode ir vispirms uzklāt sudraba lodēšanas plūsmas slāni uz molibdēna virsmas un pēc tam uzklāt augstas temperatūras plūsmu. Sudraba lodēšanas plūsmai ir aktivitāte zemākā temperatūras diapazonā, un augstas temperatūras plūsmas aktīvā temperatūra var sasniegt 1427 ℃.

TA vai Nb komponentus vēlams lodēt vakuumā, un vakuuma pakāpe nav mazāka par 1,33 × 10-2Pa. Ja lodēšanu veic inertas gāzes aizsardzībā, stingri jānoņem tādi gāzes piemaisījumi kā oglekļa monoksīds, amonjaks, slāpeklis un oglekļa dioksīds. Veicot lodēšanu vai pretestības lodēšanu gaisā, jāizmanto īpašs lodēšanas pildmetāls un atbilstošs plūsma. Lai novērstu TA vai Nb saskari ar skābekli augstā temperatūrā, uz virsmas var uzklāt metāliska vara vai niķeļa slāni un veikt atbilstošu difūzijas atkvēlināšanas apstrādi.