(1) Karakteristikat e saldimit. Problemet e përfshira në saldimin polikristalin të grafitit dhe diamantit janë shumë të ngjashme me ato të hasura në saldimin qeramik. Krahasuar me metalin, materiali polikristalin i grafitit dhe diamantit është i vështirë për t'u lagur me anë të kallajit, dhe koeficienti i tij i zgjerimit termik është shumë i ndryshëm nga ai i materialeve të përgjithshme strukturore. Të dy nxehen direkt në ajër, dhe oksidimi ose karbonizimi do të ndodhë kur temperatura tejkalon 400 ℃. Prandaj, duhet të përdoret saldimi me vakum, dhe shkalla e vakumit nuk duhet të jetë më e vogël se 10-1pa. Meqenëse forca e të dyve nuk është e lartë, nëse ka stres termik gjatë saldimit, mund të shfaqen çarje. Mundohuni të zgjidhni metalin mbushës të saldimit me koeficient të ulët të zgjerimit termik dhe kontrolloni rreptësisht shkallën e ftohjes. Meqenëse sipërfaqja e materialeve të tilla nuk laget lehtë nga metalet mbushëse të zakonshme të saldimit, një shtresë me trashësi 2.5 ~ 12.5 μm W, Mo dhe elementë të tjerë mund të depozitohet në sipërfaqen e materialeve polikristaline të grafitit dhe diamantit me anë të modifikimit të sipërfaqes (veshje me vakum, spërkatje me jone, spërkatje me plazmë dhe metoda të tjera) para saldimit dhe të formojë karbide përkatëse me to, ose mund të përdoren metale mbushëse të saldimit me aktivitet të lartë.
Grafiti dhe diamanti kanë shumë klasa, të cilat ndryshojnë në madhësinë e grimcave, dendësinë, pastërtinë dhe aspekte të tjera, dhe kanë karakteristika të ndryshme të saldimit. Përveç kësaj, nëse temperatura e materialeve të diamantit polikristalin tejkalon 1000 ℃, raporti i konsumimit polikristalin fillon të ulet, dhe raporti i konsumimit zvogëlohet me më shumë se 50% kur temperatura tejkalon 1200 ℃. Prandaj, kur saldohet diamanti në vakum, temperatura e saldimit duhet të kontrollohet nën 1200 ℃, dhe shkalla e vakumit nuk duhet të jetë më pak se 5 × 10-2Pa.
(2) Zgjedhja e metalit mbushës të saldimit bazohet kryesisht në përdorimin dhe përpunimin sipërfaqësor. Kur përdoret si material rezistent ndaj nxehtësisë, duhet të zgjidhet metali mbushës i saldimit me temperaturë të lartë saldimi dhe rezistencë të mirë ndaj nxehtësisë; Për materialet rezistente ndaj korrozionit kimik, zgjidhen metale mbushëse të saldimit me temperaturë të ulët saldimi dhe rezistencë të mirë ndaj korrozionit. Për grafitin pas trajtimit të metalizimit sipërfaqësor, mund të përdoret bashkues bakri i pastër me duktilitet të lartë dhe rezistencë të mirë ndaj korrozionit. Bashkuesi aktiv me bazë argjendi dhe bakri ka lagështirë dhe rrjedhshmëri të mirë ndaj grafitit dhe diamantit, por temperatura e shërbimit të bashkimit të salduar është e vështirë të kalojë 400 ℃. Për përbërësit e grafitit dhe mjetet e diamantit të përdorura midis 400 ℃ dhe 800 ℃, zakonisht përdoren metale mbushëse me bazë ari, paladiumi, mangani ose titaniumi. Për bashkimet e përdorura midis 800 ℃ dhe 1000 ℃, duhet të përdoren metale mbushëse me bazë nikeli ose shpimi. Kur përdoren përbërës grafiti mbi 1000 ℃, mund të përdoren metale mbushëse metalike të pastra (Ni, PD, Ti) ose metale mbushëse aliazh që përmbajnë molibden, Mo, Ta dhe elementë të tjerë që mund të formojnë karbide me karbonin.
Për grafitin ose diamantin pa trajtim sipërfaqësor, metalet mbushëse aktive në tabelën 16 mund të përdoren për saldim të drejtpërdrejtë. Shumica e këtyre metaleve mbushëse janë aliazhe binare ose ternare me bazë titaniumi. Titani i pastër reagon fort me grafitin, i cili mund të formojë një shtresë shumë të trashë karbidi, dhe koeficienti i tij i zgjerimit linear është mjaft i ndryshëm nga ai i grafitit, i cili është i lehtë për të prodhuar çarje, kështu që nuk mund të përdoret si saldim. Shtimi i Cr dhe Ni në Ti mund të zvogëlojë pikën e shkrirjes dhe të përmirësojë lagështinë me qeramikën. Ti është një aliazh ternar, i përbërë kryesisht nga Ti Zr, me shtimin e TA, Nb dhe elementëve të tjerë. Ai ka një koeficient të ulët të zgjerimit linear, i cili mund të zvogëlojë stresin e saldimit. Aliazh ternar i përbërë kryesisht nga Ti Cu është i përshtatshëm për saldimin e grafitit dhe çelikut, dhe lidhja ka rezistencë të lartë ndaj korrozionit.
Tabela 16 metale mbushëse të saldimit për saldim të drejtpërdrejtë të grafitit dhe diamantit
(3) Procesi i saldimit Metodat e saldimit të grafitit mund të ndahen në dy kategori, njëra është saldimi pas metalizimit të sipërfaqes dhe tjetra është saldimi pa trajtim sipërfaqësor. Pavarësisht se cila metodë përdoret, saldimi duhet të para-trajtohet para montimit dhe ndotësit sipërfaqësorë të materialeve të grafitit duhet të fshihen me alkool ose aceton. Në rastin e saldimit të metalizimit të sipërfaqes, një shtresë Ni, Cu ose një shtresë Ti, Zr ose disilicidi molibden duhet të vendoset në sipërfaqen e grafitit me anë të spërkatjes me plazmë dhe më pas duhet të përdoret metal mbushës me bazë bakri ose metal mbushës me bazë argjendi për saldim. Saldimi direkt me bashkues aktiv është metoda më e përdorur aktualisht. Temperatura e saldimit mund të zgjidhet sipas bashkuesit të dhënë në tabelën 16. Bashkuesi mund të fiksohet në mes të bashkimit të salduar ose afër njërit skaj. Kur saldohet me një metal me një koeficient të madh të zgjerimit termik, Mo ose Ti me një trashësi të caktuar mund të përdoren si shtresë tampon e ndërmjetme. Shtresa e tranzicionit mund të prodhojë deformim plastik gjatë ngrohjes së saldimit, të thithë stresin termik dhe të shmangë çarjen e grafitit. Për shembull, Mo përdoret si nyje kalimtare për saldimin në vakum të grafitit dhe komponentëve hastelloyn. Përdoret bashkues B-pd60ni35cr5 me rezistencë të mirë ndaj korrozionit dhe rrezatimit të kripës së shkrirë. Temperatura e saldimit është 1260 ℃ dhe temperatura mbahet për 10 minuta.
Diamanti natyror mund të saldohet direkt me b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 dhe saldime të tjera aktive. Saldimi duhet të kryhet nën vakum ose mbrojtje me argon të ulët. Temperatura e saldimit nuk duhet të kalojë 850 ℃ dhe duhet të zgjidhet një shpejtësi më e shpejtë ngrohjeje. Koha e mbajtjes në temperaturën e saldimit nuk duhet të jetë shumë e gjatë (zakonisht rreth 10 sekonda) për të shmangur formimin e një shtrese të vazhdueshme tik në ndërfaqe. Kur saldohet diamanti dhe çeliku i lidhur, duhet të shtohet një shtresë plastike ose një shtresë aliazhi me zgjerim të ulët për tranzicionin për të parandaluar dëmtimin e kokrrave të diamantit të shkaktuar nga stresi i tepërt termik. Vegla e tornimit ose shpimit për përpunim me precizion ultra prodhohet me anë të procesit të saldimit, i cili saldon 20 ~ 100mg diamanti me grimca të vogla në trupin e çelikut, dhe forca e bashkimit të bashkimit të saldimit arrin 200 ~ 250mpa.
Diamanti polikristalin mund të saldohet me flakë, frekuencë të lartë ose në vakum. Saldimi me frekuencë të lartë ose saldimi me flakë duhet të përdoret për prerjen e metalit ose gurit me sharrë rrethore me diamant. Duhet të zgjidhet metal mbushës me saldim aktiv Ag Cu Ti me pikë të ulët shkrirjeje. Temperatura e saldimit duhet të kontrollohet nën 850 ℃, koha e ngrohjes nuk duhet të jetë shumë e gjatë dhe duhet të përdoret një shpejtësi e ngadaltë ftohjeje. Copat e diamantit polikristalin të përdorura në shpimet e naftës dhe gjeologjike kanë kushte të këqija pune dhe përballojnë ngarkesa të mëdha impakti. Mund të zgjidhet metal mbushës me saldim me bazë nikeli dhe mund të përdoret fletë bakri e pastër si shtresë e ndërmjetme për saldim në vakum. Për shembull, diamanti polikristalin kolonar 350 ~ 400 kapsula Φ 4.5 ~ 4.5 mm saldohet në perforimet e çelikut 35CrMo ose 40CrNiMo për të formuar dhëmbë prerës. Saldimi me vakum është miratuar, dhe shkalla e vakumit nuk është më pak se 5 × 10-2Pa, temperatura e saldimit është 1020 ± 5 ℃, koha e mbajtjes është 20 ± 2min, dhe forca e prerjes së bashkimit të saldimit është më e madhe se 200mpa
Gjatë saldimit, pesha e vetë saldimit duhet të përdoret për montimin dhe pozicionimin sa më shumë që të jetë e mundur, në mënyrë që pjesa metalike të shtypë grafitin ose materialin polikristalin në pjesën e sipërme. Kur përdoret fiksuesi për pozicionim, materiali i fiksimit duhet të jetë materiali me koeficient zgjerimi termik të ngjashëm me atë të saldimit.
Koha e postimit: 13 qershor 2022