1. Припой
Все виды припоев с температурой ниже 3000 ℃ могут использоваться для W-пайки, а припои на основе меди или серебра могут использоваться для компонентов с температурой ниже 400 ℃;Присадочные металлы на основе золота, марганца, марганца, палладия или сверления обычно используются для компонентов, используемых при температуре от 400 ℃ до 900 ℃;Для компонентов, используемых при температуре выше 1000 ℃, в основном используются чистые металлы, такие как Nb, Ta, Ni, Pt, PD и Mo.Рабочая температура компонентов, припаянных припоем на основе платины, достигает 2150 ℃.Если после пайки проводится диффузионная обработка при температуре 1080 ℃, максимальная рабочая температура может достигать 3038 ℃.
Большинство припоев, используемых для пайки w, можно использовать для пайки Mo, а припои на основе меди или серебра можно использовать для компонентов Mo, работающих при температуре ниже 400 ℃;Для электронных устройств и неструктурных деталей, работающих при 400 ~ 650 ℃, можно использовать припои Cu Ag, Au Ni, PD Ni или Cu Ni;Для компонентов, работающих при более высоких температурах, можно использовать присадочные металлы на основе титана или других чистых металлов с высокой температурой плавления.Следует отметить, что припои на основе марганца, кобальта и никеля, как правило, не рекомендуются во избежание образования хрупких интерметаллических соединений в паяных соединениях.
Когда компоненты TA или Nb используются при температуре ниже 1000 ℃, можно выбрать инъекции на основе меди, марганца, кобальта, титана, никеля, золота и палладия, включая Cu Au, Au Ni, PD Ni и Pt Au_ Ni и Припои Cu-Sn обладают хорошей смачиваемостью TA и Nb, хорошим формированием паяного шва и высокой прочностью соединения.Поскольку присадочные металлы на основе серебра делают твердые припои хрупкими, их следует по возможности избегать.Для компонентов, используемых при температуре от 1000 ℃ до 1300 ℃, в качестве припоя должны быть выбраны чистые металлы Ti, V, Zr или сплавы на основе этих металлов, которые образуют с ними бесконечное твердое и жидкое состояния.Когда рабочая температура выше, можно выбрать присадочный металл, содержащий HF.
W. См. таблицу 13 для пайки присадочных металлов Mo, Ta и Nb при высокой температуре.
Таблица 13. Припои для высокотемпературной пайки тугоплавких металлов
2. Технология пайки
Перед пайкой необходимо тщательно удалить оксид с поверхности тугоплавкого металла.Можно использовать механическую шлифовку, пескоструйную очистку, ультразвуковую или химическую очистку.Пайка должна производиться сразу после процесса очистки.
Из-за присущей компонентам W хрупкости необходимо осторожно обращаться с деталями w при сборке компонентов, чтобы избежать их поломки.Чтобы предотвратить образование хрупкого карбида вольфрама, следует избегать прямого контакта между W и графитом.Предварительное напряжение, вызванное предсварочной обработкой или сваркой, должно быть устранено до начала сварки.W очень легко окисляется при повышении температуры.Степень вакуума должна быть достаточно высокой во время пайки.Когда пайка выполняется в диапазоне температур 1000 ~ 1400 ℃, степень вакуума должна быть не менее 8 × 10-3 Па. Чтобы улучшить температуру повторного плавления и рабочую температуру соединения, процесс пайки можно комбинировать с диффузионная обработка после сварки.Например, припой b-ni68cr20si10fel используется для пайки W при температуре 1180 ℃.После трех диффузионных обработок при 1070 ℃/4 часа, 1200 ℃/3,5 часа и 1300 ℃/2 часа после сварки рабочая температура паяного соединения может достигать более 2200 ℃.
При сборке паяного соединения из молибдена следует учитывать небольшой коэффициент теплового расширения, а зазор в соединении должен быть в пределах 0,05 ~ 0,13 мм.Если используется крепеж, выберите материал с малым коэффициентом теплового расширения.Рекристаллизация Mo происходит, когда пламенная пайка, печь с контролируемой атмосферой, вакуумная печь, индукционная печь и резистивный нагрев превышают температуру рекристаллизации или температура рекристаллизации снижается из-за диффузии элементов припоя.Поэтому, когда температура пайки близка к температуре рекристаллизации, чем короче время пайки, тем лучше.При пайке выше температуры рекристаллизации Мо необходимо контролировать время пайки и скорость охлаждения, чтобы избежать растрескивания, вызванного слишком быстрым охлаждением.Когда используется кислородно-ацетиленовая пайка пламенем, идеально использовать смешанный флюс, то есть промышленный флюс для пайки боратом или серебром плюс высокотемпературный флюс, содержащий фторид кальция, который может обеспечить хорошую защиту.Метод заключается в том, чтобы сначала нанести слой серебряного припоя на поверхность Мо, а затем нанести высокотемпературный флюс.Флюс для серебряного припоя имеет активность в более низком диапазоне температур, а активная температура высокотемпературного флюса может достигать 1427 ℃.
Компоненты из ТА или Nb предпочтительно паять под вакуумом, а степень вакуума составляет не менее 1,33×10-2Па.Если пайка выполняется под защитой инертного газа, необходимо строго удалять газовые примеси, такие как окись углерода, аммиак, азот и двуокись углерода.Когда пайка или контактная пайка выполняется на воздухе, необходимо использовать специальный припой и соответствующий флюс.Чтобы предотвратить контакт TA или Nb с кислородом при высокой температуре, на поверхность может быть нанесен слой металлической меди или никеля и может быть проведена соответствующая обработка диффузионным отжигом.
Время публикации: 13 июня 2022 г.