(1) Caracteristicile lipirii Problemele pe care le implică lipirea policristalină cu grafit și diamant sunt foarte asemănătoare cu cele întâlnite la lipirea ceramică.În comparație cu metalul, lipirea este greu de umezit cu materiale policristaline de grafit și diamant, iar coeficientul său de dilatare termică este foarte diferit de cel al materialelor structurale generale.Cele două sunt încălzite direct în aer, iar oxidarea sau carbonizarea va avea loc atunci când temperatura depășește 400 ℃.Prin urmare, va fi adoptată lipirea în vid, iar gradul de vid nu trebuie să fie mai mic de 10-1pa.Deoarece rezistența ambelor nu este mare, dacă există stres termic în timpul lipirii, pot apărea fisuri.Încercați să selectați metal de umplutură pentru lipire cu coeficient scăzut de dilatare termică și controlați cu strictețe viteza de răcire.Deoarece suprafața unor astfel de materiale nu este ușor de umezit de metalele de umplutură de lipire obișnuite, un strat de 2,5 ~ 12,5 um grosime W, Mo și alte elemente poate fi depus pe suprafața materialelor policristaline de grafit și diamant prin modificarea suprafeței (acoperire în vid. , pulverizarea ionică, pulverizarea cu plasmă și alte metode) înainte de lipire și pentru a forma carburi corespunzătoare cu acestea sau pot fi utilizate metale de umplutură pentru brazare cu activitate mare.
Grafitul și diamantul au multe grade, care diferă în funcție de dimensiunea particulelor, densitate, puritate și alte aspecte și au caracteristici de lipire diferite.În plus, dacă temperatura materialelor diamantate policristaline depășește 1000 ℃, raportul de uzură policristalină începe să scadă, iar raportul de uzură scade cu mai mult de 50% când temperatura depășește 1200 ℃.Prin urmare, atunci când lipirea diamantului în vid, temperatura de lipire trebuie controlată sub 1200 ℃, iar gradul de vid nu trebuie să fie mai mic de 5 × 10-2Pa.
(2) Alegerea metalului de umplutură pentru lipire se bazează în principal pe utilizare și prelucrarea suprafeței.Atunci când este utilizat ca material rezistent la căldură, va fi selectat metalul de umplutură pentru lipire cu temperatură ridicată de lipire și rezistență bună la căldură;Pentru materialele chimice rezistente la coroziune, sunt selectate metale de umplutură pentru lipire cu temperatură scăzută de lipire și rezistență bună la coroziune.Pentru grafit după tratarea de metalizare a suprafeței, se poate folosi lipitură de cupru pur cu ductilitate ridicată și rezistență bună la coroziune.Lipitura activă pe bază de argint și cupru are o bună umectabilitate și fluiditate la grafit și diamant, dar temperatura de serviciu a îmbinării lipite este dificil de depășit 400 ℃.Pentru componentele din grafit și uneltele cu diamant utilizate între 400 ℃ și 800 ℃, se folosesc de obicei metale de umplutură pe bază de aur, paladiu, mangan sau titan.Pentru îmbinările utilizate între 800 ℃ și 1000 ℃, se vor utiliza metale de umplutură pe bază de nichel sau pe bază de foraj.Când componentele din grafit sunt utilizate peste 1000 ℃, pot fi utilizate metale de umplutură metalice pure (Ni, PD, Ti) sau metale de umplutură aliaje care conțin molibden, Mo, Ta și alte elemente care pot forma carburi cu carbon.
Pentru grafit sau diamant fără tratament de suprafață, metalele de umplutură active din tabelul 16 pot fi utilizate pentru lipirea directă.Majoritatea acestor metale de umplutură sunt aliaje binare sau ternare pe bază de titan.Titanul pur reacționează puternic cu grafitul, care poate forma un strat de carbură foarte gros, iar coeficientul său de expansiune liniar este destul de diferit de cel al grafitului, care este ușor de a produce fisuri, deci nu poate fi folosit ca lipit.Adăugarea de Cr și Ni la Ti poate reduce punctul de topire și poate îmbunătăți umectarea cu ceramică.Ti este un aliaj ternar, compus în principal din Ti Zr, cu adaos de TA, Nb și alte elemente.Are un coeficient scăzut de dilatare liniară, care poate reduce solicitarea de lipire.Aliajul ternar compus în principal din Ti Cu este potrivit pentru lipirea grafitului și oțelului, iar îmbinarea are o rezistență ridicată la coroziune.
Tabelul 16 lipirea metalelor de umplutură pentru lipirea directă a grafitului și a diamantului
(3) Procesul de lipire Metodele de lipire ale grafitului pot fi împărțite în două categorii, una este lipirea după metalizarea suprafeței, iar cealaltă este lipirea fără tratament de suprafață.Indiferent de metoda utilizată, sudura trebuie tratată în prealabil înainte de asamblare, iar contaminanții de suprafață ai materialelor de grafit trebuie curățați cu alcool sau acetonă.În cazul lipirii prin metalizare a suprafeței, un strat de Ni, Cu sau un strat de Ti, Zr sau disilicid de molibden va fi placat pe suprafața de grafit prin pulverizare cu plasmă, iar apoi se va folosi metal de adaos pe bază de cupru sau metal de adaos pe bază de argint pentru lipire. .Lipirea directă cu lipire activă este cea mai utilizată metodă în prezent.Temperatura de lipire poate fi selectată conform lipirii din tabelul 16. Lipirea poate fi prinsă în mijlocul îmbinării lipite sau în apropierea unui capăt.La lipirea cu un metal cu un coeficient mare de dilatare termică, Mo sau Ti cu o anumită grosime poate fi folosit ca strat tampon intermediar.Stratul de tranziție poate produce deformare plastică în timpul încălzirii prin lipire, poate absorbi stresul termic și poate evita fisurarea grafitului.De exemplu, Mo este folosit ca îmbinare de tranziție pentru lipirea sub vid a componentelor din grafit și hastelloin.Se folosește lipitură B-pd60ni35cr5 cu rezistență bună la coroziune și radiații cu sare topită.Temperatura de lipire este de 1260 ℃ și temperatura este menținută timp de 10 minute.
Diamantul natural poate fi lipit direct cu b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 și alte lipituri active.Lipirea trebuie efectuată sub vid sau protecție cu argon scăzut.Temperatura de lipire nu trebuie să depășească 850 ℃ și trebuie selectată o rată de încălzire mai rapidă.Timpul de menținere la temperatura de lipire nu trebuie să fie prea lung (în general aproximativ 10 s) pentru a evita formarea unui strat continuu de tic la interfață.Când lipiți diamant și oțel aliat, trebuie adăugat un strat intermediar de plastic sau un strat de aliaj cu expansiune redusă pentru tranziție pentru a preveni deteriorarea granulelor de diamant cauzate de stresul termic excesiv.Instrumentul de strunjire sau instrumentul de alezat pentru prelucrarea de ultra precizie este fabricat prin procesul de lipire, care lipiază 20 ~ 100 mg de diamante mici pe corpul de oțel, iar rezistența îmbinării îmbinării de lipire ajunge la 200 ~ 250 mpa
Diamantul policristalin poate fi lipit prin flacără, înaltă frecvență sau vid.Lipirea de înaltă frecvență sau lipirea cu flacără va fi adoptată pentru pânza de ferăstrău circular de diamant pentru tăierea metalului sau a pietrei.Se va selecta metalul de umplutură pentru brazare activ Ag Cu Ti cu punct de topire scăzut.Temperatura de lipire trebuie controlată sub 850 ℃, timpul de încălzire nu trebuie să fie prea lung și trebuie adoptată o viteză lentă de răcire.Biți de diamant policristalin utilizați în forajele petroliere și geologice au condiții proaste de lucru și suportă sarcini de impact uriașe.Metalul de umplutură pentru lipire pe bază de nichel poate fi selectat și folie de cupru pur poate fi utilizată ca strat intermediar pentru lipirea în vid.De exemplu, 350 ~ 400 capsule Ф 4,5 ~ 4,5 mm diamant policristalin columnar sunt lipite în perforațiile din oțel 35CrMo sau 40CrNiMo pentru a forma dinții tăietori.Se adoptă lipirea în vid, iar gradul de vid nu este mai mic de 5 × 10-2Pa, temperatura de lipire este de 1020 ± 5 ℃, timpul de menținere este de 20 ± 2 min, iar rezistența la forfecare a îmbinării de lipire este mai mare de 200mpa
În timpul lipirii, greutatea proprie a sudurii va fi utilizată pentru asamblare și poziționare cât mai mult posibil pentru a face ca piesa metalică să preseze grafitul sau materialul policristalin la partea superioară.Atunci când se folosește dispozitivul de fixare pentru poziționare, materialul de fixare trebuie să fie materialul cu coeficient de dilatare termică similar cu cel al sudurii.
Ora postării: 13-jun-2022