(1) 브레이징 특성 흑연 및 다이아몬드 다결정 브레이징과 관련된 문제는 세라믹 브레이징에서 발생하는 문제와 매우 유사합니다.솔더는 금속에 비해 흑연 및 다이아몬드 다결정 재료를 적시기 어렵고 열팽창 계수가 일반 구조 재료와 매우 다릅니다.둘은 공기 중에서 직접 가열되며, 온도가 400℃를 초과하면 산화 또는 탄화가 발생합니다.따라서 진공 브레이징을 채택하고 진공도는 10-1pa 이상이어야 합니다.둘 다 강도가 높지 않기 때문에 납땜 시 열응력이 가해지면 크랙이 발생할 수 있습니다.열팽창 계수가 낮은 납땜 용가재를 선택하고 냉각 속도를 엄격하게 제어하십시오.이러한 재료의 표면은 일반 브레이징 용가재로 쉽게 젖지 않기 때문에 2.5 ~ 12.5um 두께의 W, Mo 및 기타 원소의 층이 표면 개질(진공 코팅)에 의해 흑연 및 다이아몬드 다결정 재료의 표면에 증착될 수 있습니다. , 이온 스퍼터링, 플라즈마 스프레이 및 기타 방법) 납땜 전에 해당 탄화물을 형성하거나 고활성 납땜 용가재를 사용할 수 있습니다.
흑연과 다이아몬드는 입자 크기, 밀도, 순도 및 기타 측면이 다른 많은 등급을 가지고 있으며 다른 브레이징 특성을 가지고 있습니다.또한 다결정 다이아몬드 재료의 온도가 1000℃를 초과하면 다결정 마모율이 감소하기 시작하고 온도가 1200℃를 초과하면 마모율이 50% 이상 감소한다.따라서 다이아몬드를 진공 브레이징할 때 브레이징 온도는 1200℃ 이하로 제어되어야 하며 진공도는 5 × 10-2Pa 이상이어야 합니다.
(2) 브레이징 용가재의 선택은 주로 용도 및 표면 처리를 기반으로 합니다.내열성 재료로 사용하는 경우 납땜 온도가 높고 내열성이 좋은 납땜 용가재를 선택해야 합니다.화학적 내식성 재료의 경우, 납땜 온도가 낮고 내식성이 우수한 납땜 용가재가 선택됩니다.표면 금속화 처리 후 흑연에는 연성이 높고 내식성이 좋은 순동 땜납을 사용할 수 있습니다.은계 및 구리계 활성 솔더는 흑연 및 다이아몬드에 대한 젖음성 및 유동성이 우수하지만 납땜 접합부의 사용 온도는 400℃를 초과하기 어렵습니다.400 ~ 800 ℃ 사이에서 사용되는 흑연 부품 및 다이아몬드 공구의 경우 일반적으로 금계, 팔라듐계, 망간계 또는 티타늄계 필러 금속이 사용됩니다.800 ~ 1000 ℃ 사이에서 사용되는 조인트의 경우 니켈 기반 또는 드릴 기반 용가재를 사용해야 합니다.흑연 성분이 1000℃ 이상에서 사용되는 경우, 탄소와 탄화물을 형성할 수 있는 몰리브덴, Mo, Ta 및 기타 원소를 포함하는 순금속 용가재(Ni, PD, Ti) 또는 합금 용가재를 사용할 수 있습니다.
표면 처리가 없는 흑연 또는 다이아몬드의 경우 표 16의 활성 필러 금속을 직접 브레이징에 사용할 수 있습니다.이러한 용가재의 대부분은 티타늄 기반 이원 또는 삼원 합금입니다.순수 티타늄은 매우 두꺼운 탄화물 층을 형성할 수 있는 흑연과 강하게 반응하며 선팽창 계수가 크랙이 발생하기 쉬운 흑연과 매우 달라 솔더로 사용할 수 없습니다.Ti에 Cr 및 Ni를 첨가하면 융점을 낮추고 세라믹과의 젖음성을 향상시킬 수 있습니다.Ti는 TA, Nb 및 기타 원소가 첨가된 Ti Zr로 주로 구성된 삼원 합금입니다.그것은 선팽창 계수가 낮아 납땜 응력을 줄일 수 있습니다.Ti Cu를 주성분으로 하는 삼원계 합금은 흑연과 강재의 브레이징에 적합하며 이음매는 내식성이 높다.
표 16 흑연 및 다이아몬드의 직접 납땜을 위한 납땜 용가재
(3) 브레이징 공정 흑연의 브레이징 방법은 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 표면 금속화 후 브레이징이고 다른 하나는 표면 처리를 하지 않은 브레이징입니다.어떤 방법을 사용하든 용접물은 조립 전에 전처리되어야 하며 흑연 재료의 표면 오염물은 알코올 또는 아세톤으로 깨끗이 닦아야 합니다.표면 금속화 브레이징의 경우, 흑연 표면에 Ni, Cu 또는 Ti, Zr 또는 이규화 몰리브덴 층을 플라즈마 용사하여 도금한 다음 구리 기반 용가재 또는 은 기반 용가재를 사용하여 브레이징합니다. .활성 솔더를 사용한 직접 브레이징은 현재 가장 널리 사용되는 방법입니다.납땜 온도는 표 16에 제공된 땜납에 따라 선택할 수 있습니다. 땜납은 납땜 조인트의 중간 또는 한쪽 끝 근처에서 클램핑할 수 있습니다.열팽창 계수가 큰 금속으로 브레이징하는 경우 일정한 두께의 Mo 또는 Ti를 중간 버퍼층으로 사용할 수 있습니다.전이 층은 납땜 가열 중에 소성 변형을 생성하고 열 응력을 흡수하며 흑연 균열을 방지할 수 있습니다.예를 들어 Mo는 흑연 및 하스텔로인 부품의 진공 브레이징을 위한 천이 조인트로 사용됩니다.용융염 부식 및 방사선에 대한 내성이 우수한 B-pd60ni35cr5 땜납을 사용합니다.브레이징 온도는 1260℃로 10분간 유지한다.
천연 다이아몬드는 b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 및 기타 활성 땜납으로 직접 납땜할 수 있습니다.브레이징은 진공 또는 낮은 아르곤 보호 상태에서 수행되어야 합니다.브레이징 온도는 850℃를 초과하지 않아야 하며 더 빠른 가열 속도를 선택해야 합니다.경납땜 온도에서 유지 시간은 계면에서 연속적인 tic 층의 형성을 피하기 위해 너무 길지 않아야 합니다(일반적으로 약 10초).다이아몬드 및 합금강을 브레이징할 때 과도한 열 응력으로 인한 다이아몬드 입자의 손상을 방지하기 위해 전이를 위해 플라스틱 중간층 또는 저팽창 합금층이 추가되어야 합니다.초정밀 가공용 선삭공구 또는 보링공구는 소립자 다이아몬드 20~100mg을 강체에 납땜하는 브레이징 공정으로 제작되며, 브레이징 조인트의 접합강도는 200~250mpa에 이릅니다.
다결정 다이아몬드는 화염, 고주파 또는 진공에 의해 납땜될 수 있습니다.고주파 브레이징 또는 화염 브레이징은 금속 또는 석재를 절단하는 다이아몬드 원형 톱날에 채택되어야 합니다.융점이 낮은 Ag Cu Ti 활성 납땜 용가재를 선택해야 합니다.납땜 온도는 850℃ 이하로 제어하고 가열 시간이 너무 길지 않고 느린 냉각 속도를 채택해야 합니다.석유 및 지질 시추에 사용되는 다결정 다이아몬드 비트는 작업 조건이 열악하고 큰 충격 하중을 견뎌야 합니다.니켈계 브레이징 용가재를 선택할 수 있으며 진공 브레이징의 중간층으로 순동박을 사용할 수 있습니다.예를 들어, 350 ~ 400 캡슐 Ф 4.5 ~ 4.5mm 원주형 다결정 다이아몬드를 35CrMo 또는 40CrNiMo 강철의 구멍에 납땜하여 절단 이빨을 형성합니다.진공 브레이징이 채택되고 진공도가 5 × 10-2Pa 이상, 브레이징 온도는 1020 ± 5 ℃, 유지 시간은 20 ± 2min, 브레이징 조인트의 전단 강도는 200mpa 이상입니다.
브레이징 시 용접물의 자중을 최대한 조립 및 위치결정에 사용하여 금속부가 상부에서 흑연 또는 다결정질 재료를 누르게 한다.위치결정을 위해 Fixture를 사용할 때 Fixture 재료는 용접물과 유사한 열팽창계수를 갖는 재료이어야 한다.
게시 시간: 2022년 6월 13일