(1) Karakteristik soudaj Pwoblèm ki genyen nan soudaj polikristalin grafit ak dyaman yo sanble anpil ak sa yo rankontre nan soudaj seramik. Konpare ak metal, soudaj difisil pou mouye materyèl polikristalin grafit ak dyaman, epi koyefisyan ekspansyon tèmik li trè diferan de materyèl estriktirèl jeneral yo. Tou de yo chofe dirèkteman nan lè a, epi oksidasyon oswa karbonizasyon ap fèt lè tanperati a depase 400 ℃. Se poutèt sa, yo dwe adopte soudaj vakyòm, epi degre vakyòm nan pa dwe mwens pase 10-1pa. Kòm fòs tou de yo pa wo, si gen estrès tèmik pandan soudaj la, fant ka parèt. Eseye chwazi metal ranpli soudaj ki gen yon koyefisyan ekspansyon tèmik ki ba epi kontwole vitès refwadisman an estrikteman. Piske sifas materyèl sa yo pa fasil pou mouye ak metal ranpli brasaj òdinè, yo ka depoze yon kouch W, Mo ak lòt eleman ki gen yon epesè 2.5 ~ 12.5um sou sifas materyèl polikristalin grafit ak dyaman an grasa modifikasyon sifas (kouch vakyòm, pulverizasyon iyon, flite plasma ak lòt metòd) anvan brasaj epi fòme karbid korespondan avèk yo, oubyen yo ka itilize metal ranpli brasaj ki gen gwo aktivite.
Grafit ak dyaman gen plizyè kalite, ki diferan nan gwosè patikil, dansite, pite ak lòt aspè, epi yo gen diferan karakteristik brasaj. Anplis de sa, si tanperati materyèl dyaman polikristalin yo depase 1000 ℃, rapò mete polikristalin lan kòmanse diminye, epi rapò mete a diminye plis pase 50% lè tanperati a depase 1200 ℃. Se poutèt sa, lè w ap brase dyaman anba vakyòm, tanperati brasaj la dwe kontwole anba 1200 ℃, epi degre vakyòm nan pa dwe mwens pase 5 × 10-2Pa.
(2) Chwa metal ranpli pou soudaj la baze sitou sou itilizasyon ak tretman sifas la. Lè yo itilize li kòm yon materyèl ki reziste chalè, yo dwe chwazi yon metal ranpli pou soudaj ki gen yon tanperati soudaj ki wo epi ki gen bon rezistans chalè; Pou materyèl ki reziste korozyon chimik, yo dwe chwazi metal ranpli pou soudaj ki gen yon tanperati soudaj ki ba epi ki gen bon rezistans korozyon. Pou grafit la apre tretman metalizasyon sifas la, yo ka itilize soudaj kwiv pi ki gen yon duktilité segondè ak bon rezistans korozyon. Soudaj aktif ki baze sou ajan ak kwiv gen bon mouyabilite ak fluidite pou grafit ak dyaman, men tanperati sèvis jwenti soudaj la difisil pou depase 400 ℃. Pou konpozan grafit ak zouti dyaman ki itilize ant 400 ℃ ak 800 ℃, yo anjeneral itilize metal ranpli ki baze sou lò, baz paladyòm, baz Manganèz oswa baz Titàn. Pou jwenti ki itilize ant 800 ℃ ak 1000 ℃, yo dwe itilize metal ranpli ki baze sou nikèl oswa ki baze sou perçage. Lè yo itilize konpozan grafit ki pi wo pase 1000 ℃, yo ka itilize metal ranpli pi (Ni, PD, Ti) oswa metal ranpli alyaj ki gen molybdenum, Mo, Ta ak lòt eleman ki ka fòme karbid ak kabòn.
Pou grafit oswa dyaman san tretman sifas, metal ranpli aktif ki nan tablo 16 yo ka itilize pou soudaj dirèk. Pifò nan metal ranpli sa yo se alyaj binè oswa tenè ki baze sou Titàn. Titàn pi reyaji fòtman ak grafit, ki ka fòme yon kouch carbure trè epè, epi koyefisyan ekspansyon lineyè li byen diferan de grafit, ki fasil pou pwodui fant, kidonk li pa ka itilize kòm soudaj. Ajoute Cr ak Ni nan Ti ka diminye pwen fizyon an epi amelyore mouyabilite ak seramik yo. Ti se yon alyaj tenè, sitou konpoze de Ti Zr, ak adisyon TA, Nb ak lòt eleman. Li gen yon koyefisyan ekspansyon lineyè ki ba, sa ki ka diminye estrès soudaj la. Alyaj tenè ki sitou konpoze de Ti Cu a apwopriye pou soudaj grafit ak asye, epi jwenti a gen yon rezistans korozyon ki wo.
Tablo 16 metal ranpli pou brasaj pou brasaj dirèk grafit ak dyaman
(3) Pwosesis brasaj Metòd brasaj grafit yo ka divize an de kategori, youn se brasaj apre metalizasyon sifas, epi lòt la se brasaj san tretman sifas. Kèlkeswa metòd ki itilize a, soudaj la dwe trete anvan asanblaj, epi kontaminan sifas materyèl grafit yo dwe netwaye ak alkòl oswa asetòn. Nan ka brasaj metalizasyon sifas, yon kouch Ni, Cu oswa yon kouch Ti, Zr oswa disilisid molybdenum dwe plake sou sifas grafit la pa flite plasma, epi answit metal ranpli ki baze sou kwiv oswa metal ranpli ki baze sou ajan dwe itilize pou brasaj. Brasaj dirèk ak soudi aktif se metòd ki pi lajman itilize kounye a. Tanperati brasaj la ka chwazi dapre soudi ki bay nan tablo 16 la. Soudi a ka sere nan mitan jwenti brase a oswa toupre yon bout. Lè w ap brase ak yon metal ki gen yon gwo koyefisyan ekspansyon tèmik, Mo oswa Ti ki gen yon sèten epesè ka itilize kòm kouch tanpon entèmedyè a. Kouch tranzisyon an ka pwodui defòmasyon plastik pandan chofaj brasaj la, absòbe estrès tèmik epi evite grafit fann. Pa egzanp, yo itilize Mo kòm jwenti tranzisyon pou soudaj vakyòm konpozan grafit ak hastelloyn. Yo itilize soudaj B-pd60ni35cr5 ki gen bon rezistans a korozyon sèl fonn ak radyasyon. Tanperati soudaj la se 1260 ℃ epi yo kenbe tanperati a pandan 10 minit.
Yo ka brase dyaman natirèl dirèkteman ak b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 ak lòt soudaj aktif. Brasaj la dwe fèt anba vakyòm oswa pwoteksyon ak yon ti kantite agon. Tanperati brasaj la pa dwe depase 850 ℃, epi yo ta dwe chwazi yon vitès chofaj ki pi rapid. Tan pou kenbe tanperati brasaj la pa dwe twò long (jeneralman anviwon 10 segonn) pou evite fòmasyon yon kouch tik kontinyèl nan koòdone a. Lè w ap brase dyaman ak asye alyaj, yo ta dwe ajoute yon kouch plastik oswa yon kouch alyaj ki gen ti ekspansyon kòm tranzisyon pou anpeche domaj grenn dyaman yo ki koze pa twòp estrès tèmik. Zouti tour oswa zouti perçage pou machin ultra presizyon yo fabrike pa pwosesis brasaj, ki brase 20 ~ 100mg ti patikil dyaman sou kò asye a, epi fòs jwenti brasaj la rive nan 200 ~ 250mpa.
Yo ka brase dyaman polikristalin ak flanm dife, gwo frekans oswa vakyòm. Yo dwe itilize brasaj gwo frekans oswa brasaj flanm dife pou koupe metal oswa wòch ak lam sikilè dyaman. Yo dwe chwazi metal ranpli brasaj aktif Ag Cu Ti ki gen yon pwen fizyon ki ba. Yo dwe kontwole tanperati brasaj la anba 850 ℃, tan chofaj la pa dwe twò long, epi yo dwe adopte yon vitès refwadisman ki ba. Moso dyaman polikristalin yo itilize nan foraj petwòl ak jewolojik yo gen move kondisyon travay epi yo sipòte gwo chaj enpak. Yo ka chwazi metal ranpli brasaj ki baze sou nikèl epi yo ka itilize papye kwiv pi kòm kouch entèmedyè pou brasaj vakyòm. Pa egzanp, yo brase 350 ~ 400 kapsil Ф 4.5 ~ 4.5mm dyaman polikristalin kolònè nan pèforasyon asye 35CrMo oswa 40CrNiMo pou fòme dan koupe. Yo adopte brasaj vakyòm, epi degre vakyòm nan pa mwens pase 5 × 10-2Pa, tanperati brasaj la se 1020 ± 5 ℃, tan kenbe a se 20 ± 2min, epi fòs tayman jwenti brasaj la pi gran pase 200mpa.
Pandan brasaj la, yo dwe itilize pwòp pwa soude a pou asanblaj ak pozisyonman otank posib pou fè pati metal la peze grafit la oswa materyèl polikristalin nan pati siperyè a. Lè w ap itilize aparèy fiksasyon an pou pozisyonman, materyèl aparèy fiksasyon an dwe yon materyèl ki gen yon koyefisyan ekspansyon tèmik ki sanble ak sa ki nan soude a.
Dat piblikasyon: 13 jen 2022