1. Припій
Усі види припоїв із температурою нижче 3000 ℃ можна використовувати для пайки твердим припоєм W, а припої на основі міді чи срібла можна використовувати для компонентів із температурою нижче 400 ℃;Наповнювачі на основі золота, марганцю, марганцю, паладію або свердла зазвичай використовуються для компонентів, що використовуються від 400 ℃ до 900 ℃;Для компонентів, що використовуються вище 1000 ℃, в основному використовуються чисті метали, такі як Nb, Ta, Ni, Pt, PD і Mo.Робоча температура компонентів, паяних припоєм на основі платини, досягла 2150 ℃.Якщо після пайки проводиться дифузійна обробка при 1080 ℃, максимальна робоча температура може досягати 3038 ℃.
Більшість припоїв, що використовуються для пайки w, можна використовувати для пайки Mo, а припої на основі міді або срібла можна використовувати для компонентів Mo, що працюють при температурах нижче 400 ℃;Для електронних пристроїв і неконструкційних частин, що працюють при 400 ~ 650 ℃, можна використовувати припої Cu Ag, Au Ni, PD Ni або Cu Ni;Для компонентів, що працюють при вищих температурах, можна використовувати наповнювачі на основі титану або інші чисті метали з високими температурами плавлення.Слід зазначити, що наповнювачі на основі марганцю, кобальту та нікелю, як правило, не рекомендуються, щоб уникнути утворення крихких інтерметалічних сполук у паяних з’єднаннях.
Якщо компоненти TA або Nb використовуються при температурі нижче 1000 ℃, можна вибрати ін’єкції на основі міді, марганцю, кобальту, титану, нікелю, золота та паладію, включаючи Cu Au, Au Ni, PD Ni та Pt Au_Ni та Припої Cu Sn мають хорошу змочуваність до TA і Nb, гарне формування шва пайки та високу міцність з’єднання.Оскільки наповнювачі на основі срібла мають тенденцію робити паяні метали крихкими, їх слід уникати, наскільки це можливо.Для компонентів, що використовуються в діапазоні від 1000 ℃ до 1300 ℃, чисті метали Ti, V, Zr або сплави на основі цих металів, які утворюють нескінченну твердість і рідину з ними, повинні бути обрані як припойні метали.Коли робоча температура вища, можна вибрати присадний метал, що містить HF.
W. Див. таблицю 13 для пайки припоїв для Mo, Ta та Nb при високій температурі.
Таблиця 13 Присадні метали для високотемпературної пайки тугоплавких металів
2. Технологія пайки
Перед пайкою необхідно ретельно видалити окис з поверхні тугоплавкого металу.Можна використовувати механічне шліфування, піскоструминну обробку, ультразвукове чи хімічне очищення.Паяння необхідно проводити відразу після очищення.
Через притаманну крихкість частин W, w слід обережно поводитися під час операції складання компонентів, щоб уникнути поломки.Щоб запобігти утворенню крихкого карбіду вольфраму, слід уникати прямого контакту між W і графітом.Попереднє напруження внаслідок попередньої зварювальної обробки або зварювання необхідно усунути перед зварюванням.W дуже легко окислюється при підвищенні температури.Ступінь вакууму під час пайки повинен бути достатньо високим.Коли пайка виконується в діапазоні температур 1000 ~ 1400 ℃, ступінь вакууму має бути не менше 8 × 10-3Па。 Щоб покращити температуру повторного плавлення та робочу температуру з’єднання, процес пайки можна поєднати з дифузійна обробка після зварювання.Наприклад, припій b-ni68cr20si10fel використовується для пайки W при 1180 ℃.Після трьох дифузійних обробок 1070 ℃ /4 години, 1200 ℃ /3,5 години та 1300 ℃ /2 години після зварювання робоча температура паяного з'єднання може досягати понад 2200 ℃.
При складанні паяного з’єднання з Мо слід враховувати малий коефіцієнт теплового розширення, а зазор між з’єднаннями має бути в межах 0,05 ~ 0,13 мм.Якщо використовується кріплення, вибирайте матеріал з невеликим коефіцієнтом теплового розширення.Рекристалізація Mo відбувається, коли полум'яна пайка, піч з контрольованою атмосферою, вакуумна піч, індукційна піч і резистивне нагрівання перевищують температуру рекристалізації або температура рекристалізації знижується через дифузію елементів припою.Тому, коли температура пайки близька до температури рекристалізації, чим коротший час пайки, тим краще.Під час пайки вище температури рекристалізації Mo необхідно контролювати час пайки та швидкість охолодження, щоб уникнути розтріскування, викликаного занадто швидким охолодженням.Коли використовується полум’яне паяння ацетиленовим припоєм, ідеально використовувати змішаний флюс, тобто промисловий боратний або срібний флюс для пайки плюс високотемпературний флюс, що містить фторид кальцію, який забезпечує хороший захист.Метод полягає в тому, щоб спочатку на поверхню Mo нанести шар срібного паяльного флюсу, а потім нанести високотемпературний флюс.Срібний паяльний флюс має активність у нижчому діапазоні температур, а активна температура високотемпературного флюсу може досягати 1427 ℃.
TA або Nb компоненти переважно паяють під вакуумом, а ступінь вакууму становить не менше 1,33 × 10-2Па.Якщо пайка виконується під захистом інертного газу, домішки газу, такі як оксид вуглецю, аміак, азот і вуглекислий газ, повинні бути строго видалені.Коли пайка або пайка твердим припоєм виконується на повітрі, слід використовувати спеціальний припой і відповідний флюс.Щоб запобігти контакту TA або Nb з киснем при високій температурі, на поверхню можна нанести шар металевої міді або нікелю та провести відповідну обробку дифузійним відпалом.
Час публікації: 13 червня 2022 р