Polikristalinis grafito ir deimantų litavimas

(1) Kietojo litavimo charakteristikos Problemos, susijusios su grafito ir deimantų polikristaliniu litavimu, yra labai panašios į tas, su kuriomis susiduria keraminis litavimas.Lytmetalis, palyginti su metalu, sunkiai sušlapina grafito ir deimantų polikristalines medžiagas, o jo šiluminio plėtimosi koeficientas labai skiriasi nuo bendrų konstrukcinių medžiagų.Jie du kaitinami tiesiogiai ore, o oksidacija arba karbonizacija įvyks, kai temperatūra viršija 400 ℃.Todėl turi būti naudojamas vakuuminis litavimas, o vakuumo laipsnis turi būti ne mažesnis kaip 10-1pa.Kadangi abiejų stiprumas nėra didelis, jei litavimo metu yra terminis įtempis, gali atsirasti įtrūkimų.Stenkitės pasirinkti litavimo užpildą su mažu šiluminio plėtimosi koeficientu ir griežtai kontroliuoti aušinimo greitį.Kadangi tokių medžiagų paviršių nėra lengva sudrėkinti įprastais litavimo užpildais, grafito ir deimantų polikristalinių medžiagų paviršių modifikuojant (vakuuminė danga) galima nusodinti 2,5–12,5 um storio W, Mo ir kitų elementų sluoksnį. , jonų purškimas, plazminis purškimas ir kiti metodai) prieš litavimą ir su jais suformuoti atitinkamus karbidus arba gali būti naudojami didelio aktyvumo litavimo užpildai.

Grafitas ir deimantas turi daug rūšių, kurios skiriasi dalelių dydžiu, tankiu, grynumu ir kitais aspektais bei turi skirtingas litavimo charakteristikas.Be to, jei polikristalinių deimantų medžiagų temperatūra viršija 1000 ℃, polikristalinio nusidėvėjimo santykis pradeda mažėti, o nusidėvėjimo santykis sumažėja daugiau nei 50%, kai temperatūra viršija 1200 ℃.Todėl, vakuuminiu būdu lituojant deimantą, litavimo temperatūra turi būti kontroliuojama žemiau 1200 ℃, o vakuumo laipsnis turi būti ne mažesnis kaip 5 × 10-2Pa.

(2) Kietojo litavimo užpildo metalo pasirinkimas daugiausia priklauso nuo naudojimo ir paviršiaus apdorojimo.Kai naudojamas kaip karščiui atspari medžiaga, turi būti parinktas litavimo užpildas, pasižymintis aukšta litavimo temperatūra ir geru atsparumu karščiui;Cheminėms korozijai atsparioms medžiagoms parenkami litavimo užpildai, turintys žemą litavimo temperatūrą ir gerą atsparumą korozijai.Grafitui po paviršiaus metalizavimo gali būti naudojamas gryno vario lydmetalis, pasižymintis dideliu lankstumu ir atsparumu korozijai.Sidabro ir vario pagrindo aktyvusis lydmetalis pasižymi geru drėkinamumu ir sklandumu grafitui ir deimantui, tačiau lituoto jungties eksploatavimo temperatūra sunkiai viršija 400 ℃.Grafito komponentams ir deimantiniams įrankiams, naudojamiems nuo 400 ℃ iki 800 ℃, dažniausiai naudojami aukso, paladžio, mangano arba titano pagrindo užpildai.Siūlėms, naudojamoms nuo 800 ℃ iki 1000 ℃, turi būti naudojami nikelio arba gręžimo užpildai.Kai grafito komponentai naudojami aukštesnėje nei 1000 ℃ temperatūroje, gali būti naudojami gryni metaliniai užpildai (Ni, PD, Ti) arba lydiniai, kuriuose yra molibdeno, Mo, Ta ir kitų elementų, galinčių sudaryti karbidus su anglimi.

Grafitui ar deimantui be paviršiaus apdorojimo, 16 lentelėje nurodyti aktyvūs užpildai gali būti naudojami tiesioginiam litavimui.Dauguma šių užpildų metalų yra titano pagrindu pagaminti dvejetainiai arba trijų komponentų lydiniai.Grynas titanas stipriai reaguoja su grafitu, kuris gali sudaryti labai storą karbido sluoksnį, o jo linijinio plėtimosi koeficientas gerokai skiriasi nuo grafito, dėl kurio lengvai susidaro įtrūkimai, todėl jo negalima naudoti kaip litavimo.Cr ir Ni pridėjimas prie Ti gali sumažinti lydymosi temperatūrą ir pagerinti keramikos drėgmę.Ti yra trijų komponentų lydinys, daugiausia sudarytas iš Ti Zr, pridėjus TA, Nb ir kitų elementų.Jis turi mažą linijinio plėtimosi koeficientą, kuris gali sumažinti litavimo įtempį.Trijų dalių lydinys, daugiausia sudarytas iš Ti Cu, yra tinkamas grafito ir plieno litavimui, o jungtis turi didelį atsparumą korozijai.

16 lentelė Litavimo užpildų metalai, skirti tiesioginiam grafito ir deimantų litavimui

Table 16 brazing filler metals for direct brazing of graphite and diamond
(3) Litavimo procesas grafito litavimo metodus galima suskirstyti į dvi kategorijas: viena yra litavimas po paviršiaus metalizavimo, o kita - litavimas be paviršiaus apdorojimo.Nesvarbu, koks metodas naudojamas, suvirinimas turi būti iš anksto apdorotas prieš sumontavimą, o grafito medžiagų paviršiaus teršalai nuvalomi alkoholiu arba acetonu.Lituojant paviršių metalizuojant, grafito paviršius padengiamas Ni, Cu arba Ti, Zr arba molibdeno disilicido sluoksniu plazminiu purškimu, o tada litavimui naudojamas vario arba sidabro užpildas. .Tiesioginis litavimas aktyviuoju lydmetaliu šiuo metu yra plačiausiai naudojamas būdas.Litavimo temperatūrą galima pasirinkti pagal 16 lentelėje pateiktą litavimą. Litmetalis gali būti prispaustas lituoto jungties viduryje arba šalia vieno galo.Lituojant metalu, turinčiu didelį šiluminio plėtimosi koeficientą, kaip tarpinis buferinis sluoksnis gali būti naudojamas tam tikro storio Mo arba Ti.Pereinamasis sluoksnis gali sukelti plastinę deformaciją litavimo kaitinimo metu, sugerti šiluminį įtempį ir išvengti grafito įtrūkimų.Pavyzdžiui, Mo yra naudojamas kaip pereinamoji jungtis grafito ir hastelloyn komponentų vakuuminiam litavimui.Naudojamas B-pd60ni35cr5 lydmetalis, turintis gerą atsparumą išlydytos druskos korozijai ir spinduliuotei.Litavimo temperatūra yra 1260 ℃ ir palaikoma 10 min.

Natūralus deimantas gali būti tiesiogiai lituojamas b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 ir kitais aktyviais lydmetaliais.Kietasis litavimas turi būti atliekamas naudojant vakuuminę arba mažo argono apsaugą.Kietojo litavimo temperatūra neturi viršyti 850 ℃, todėl reikia pasirinkti greitesnį kaitinimo greitį.Laikymas litavimo temperatūroje neturėtų būti per ilgas (paprastai apie 10 s), kad sąsajoje nesusidarytų ištisinis tikėjimo sluoksnis.Lituojant deimantinį ir legiruotąjį plieną, perėjimui reikia pridėti plastikinį tarpsluoksnį arba mažai besiplečiančio lydinio sluoksnį, kad būtų išvengta deimantų grūdelių pažeidimo dėl per didelio šiluminio įtempio.Tekinimo įrankis arba gręžimo įrankis, skirtas itin tiksliam apdirbimui, gaminamas litavimo būdu, kai ant plieno korpuso prilituoja 20–100 mg mažų dalelių deimantų, o litavimo jungties stiprumas siekia 200–250 mpa.

Polikristalinis deimantas gali būti lituojamas liepsna, aukštu dažniu arba vakuumu.Metalui ar akmeniui pjauti deimantinio diskinio pjūklo diską reikia naudoti aukšto dažnio litavimą arba litavimą liepsna.Parenkamas Ag Cu Ti aktyvusis litavimo užpildas, kurio lydymosi temperatūra yra žema.Kietojo litavimo temperatūra turi būti kontroliuojama žemiau 850 ℃, kaitinimo laikas neturi būti per ilgas ir turi būti naudojamas lėtas aušinimo greitis.Naftoje ir geologiniuose gręžiniuose naudojami polikristaliniai deimantiniai antgaliai turi prastas darbo sąlygas ir atlaiko dideles smūgines apkrovas.Galima pasirinkti nikelio pagrindo litavimo užpildą, o gryno vario folija gali būti naudojama kaip vakuuminio litavimo tarpsluoksnis.Pavyzdžiui, 350–400 kapsulių Ф 4,5–4,5 mm koloninis polikristalinis deimantas yra lituojamas į 35CrMo arba 40CrNiMo plieno perforacijas, kad susidarytų pjovimo dantys.Priimamas vakuuminis litavimas, o vakuumo laipsnis yra ne mažesnis kaip 5 × 10-2 Pa, litavimo temperatūra yra 1020 ± 5 ℃, laikymo laikas yra 20 ± 2 min., o litavimo jungties šlyties stipris yra didesnis nei 200 mpa.

Lituojant kietuoju lydmetaliu, suvirinimo siūlės svoris turi būti naudojamas surinkimui ir išdėstymui kiek įmanoma, kad metalinė dalis prispaustų grafitą arba polikristalinę medžiagą viršutinėje dalyje.Naudojant įtaisą padėties nustatymui, tvirtinimo medžiaga turi būti medžiaga, kurios šiluminio plėtimosi koeficientas panašus į suvirinimo siūlės šiluminio plėtimosi koeficientą.


Paskelbimo laikas: 2022-06-13