Lödning av eldfasta metaller

1. Löd

Alla typer av lödmetaller med temperaturer lägre än 3000 ℃ kan användas för W-lödning, och koppar- eller silverbaserade lödmetaller kan användas för komponenter med temperaturer lägre än 400 ℃. Guldbaserade, manganbaserade, manganbaserade, palladiumbaserade eller borrbaserade tillsatsmetaller används vanligtvis för komponenter som används mellan 400 ℃ och 900 ℃. För komponenter som används över 1000 ℃ används oftast rena metaller som Nb, Ta, Ni, Pt, PD och Mo. Arbetstemperaturen för komponenter som lödts med platinabaserat lödmetall har nått 2150 ℃. Om diffusionsbehandling vid 1080 ℃ utförs efter lödning kan den maximala arbetstemperaturen nå 3038 ℃.

De flesta lödmetaller som används för w-lödning kan användas för lödning av Mo, och koppar- eller silverbaserade lödmetaller kan användas för Mo-komponenter som arbetar under 400 ℃. För elektroniska apparater och icke-strukturella delar som arbetar vid 400 ~ 650 ℃ kan lödmetaller av CuAg, AuNi, PDNi eller CuNi användas. Titanbaserade eller andra rena metalltillsatsmetaller med höga smältpunkter kan användas för komponenter som arbetar vid högre temperaturer. Det bör noteras att manganbaserade, koboltbaserade och nickelbaserade tillsatsmetaller i allmänhet inte rekommenderas för att undvika bildandet av spröda intermetalliska föreningar i lödfogarna.

När TA- eller Nb-komponenter används vid temperaturer under 1000 ℃ kan kopparbaserade, manganbaserade, koboltbaserade, titanbaserade, nickelbaserade, guldbaserade och palladiumbaserade injektionslösningar väljas, inklusive Cu Au, Au Ni, PD Ni och Pt Au_ Ni och Cu Sn-lödmetaller har god vätbarhet mot TA och Nb, god lödfogbildning och hög foghållfasthet. Eftersom silverbaserade tillsatsmetaller tenderar att göra lödmetaller spröda, bör de undvikas så mycket som möjligt. För komponenter som används mellan 1000 ℃ och 1300 ℃ bör rena metaller Ti, V, Zr eller legeringar baserade på dessa metaller som bildar oändliga fasta och flytande ämnen med dem väljas som lödtillsatsmetaller. När driftstemperaturen är högre kan tillsatsmetaller som innehåller HF väljas.

W. Se tabell 13 för lödning av tillsatsmaterial för Mo, Ta och Nb vid hög temperatur.

Tabell 13 lödning av tillsatsmaterial för högtemperaturlödning av eldfasta metaller

2. Lödningsteknik

Före lödning är det nödvändigt att försiktigt avlägsna oxiden från ytan av eldfast metall. Mekanisk slipning, sandblästring, ultraljudsrengöring eller kemisk rengöring kan användas. Lödning ska utföras omedelbart efter rengöringsprocessen.

På grund av volframkarbidens inneboende sprödhet bör volframkarbiddelar hanteras varsamt under monteringen för att undvika brott. För att förhindra bildandet av spröd volframkarbid bör direkt kontakt mellan volframkarbid och grafit undvikas. Förspänning på grund av försvetsning eller svetsning bör elimineras före svetsning. Volframkarbid oxiderar mycket lätt när temperaturen stiger. Vakuumgraden ska vara tillräckligt hög under lödning. Vid lödning inom temperaturområdet 1000 ~ 1400 ℃ ska vakuumgraden inte vara mindre än 8 × 10⁻³ Pa. För att förbättra omsmältningstemperaturen och driftstemperaturen för fogen kan lödningsprocessen kombineras med diffusionsbehandling efter svetsning. Till exempel används b-ni68cr20si10fel-lödtenn för att löda volframkarbid vid 1180 ℃. Efter tre diffusionsbehandlingar på 1070 ℃ /4 timmar, 1200 ℃ /3,5 timmar och 1300 ℃ /2 timmar efter svetsning kan den lödda fogens driftstemperatur nå mer än 2200 ℃.

Den lilla värmeutvidgningskoefficienten bör beaktas vid montering av lödda Mo-skarvar, och skarvgapet bör ligga inom intervallet 0,05 ~ 0,13 mm. Om en fixtur används, välj ett material med en liten värmeutvidgningskoefficient. Mo-omkristallisation sker när flamlödning, kontrollerad atmosfärsugn, vakuumugn, induktionsugn och motståndsvärme överstiger omkristallisationstemperaturen eller omkristallisationstemperaturen minskar på grund av diffusion av lödelement. Därför, när lödtemperaturen är nära omkristallisationstemperaturen, desto kortare lödtid, desto bättre. Vid lödning över omkristallisationstemperaturen för Mo måste lödtiden och kylningshastigheten kontrolleras för att undvika sprickbildning orsakad av för snabb kylning. När oxiacetylen-flamlödning används är det idealiskt att använda blandat flussmedel, det vill säga industriborat eller silverlödningsflussmedel plus högtemperaturflussmedel innehållande kalciumfluorid, vilket kan ge ett gott skydd. Metoden är att först belägga ett lager silverlödningsflussmedel på ytan av Mo och sedan belägga högtemperaturflussmedel. Silverlödningsflussmedlet har aktivitet i ett lägre temperaturområde, och den aktiva temperaturen för högtemperaturflussmedlet kan nå 1427 ℃.

TA- eller Nb-komponenter löds företrädesvis under vakuum, och vakuumgraden är inte mindre än 1,33 × 10⁻²Pa. Om lödning utförs under skydd av inert gas måste gasföroreningar som kolmonoxid, ammoniak, kväve och koldioxid noggrant avlägsnas. Vid lödning eller motståndslödning i luft ska speciellt lödtillsatsmaterial och lämpligt flussmedel användas. För att förhindra att TA eller Nb kommer i kontakt med syre vid hög temperatur kan ett lager av metallisk koppar eller nickel pläteras på ytan och motsvarande diffusionsglödgningsbehandling utföras.