(1) Caratteristiche di a brasatura I prublemi di a brasatura policristallina di grafite è di diamante sò assai simili à quelli chì si scontranu in a brasatura ceramica. In paragone cù u metallu, a saldatura hè difficiule da bagnà i materiali policristallini di grafite è di diamante, è u so coefficientu di dilatazione termica hè assai differente da quellu di i materiali strutturali generali. I dui sò riscaldati direttamente in aria, è l'ossidazione o a carbonizazione si verificanu quandu a temperatura supera i 400 ℃. Dunque, si deve aduttà a brasatura à u vacuum, è u gradu di vacuum ùn deve esse inferiore à 10-1pa. Siccome a forza di tramindui ùn hè micca alta, s'ellu ci hè una tensione termica durante a brasatura, ponu accade crepe. Pruvate à selezziunà u metallu d'apportu di brasatura cù un bassu coefficientu di dilatazione termica è cuntrullà strettamente a velocità di raffreddamentu. Siccomu a superficia di tali materiali ùn hè micca faciule da esse bagnata da i metalli di riempimentu di brasatura ordinarii, un stratu di W, Mo è altri elementi di spessore 2,5 ~ 12,5 um pò esse depositatu nantu à a superficia di materiali policristallini di grafite è diamanti per mudificazione di a superficia (rivestimentu à vuoto, sputtering ionicu, spruzzatura di plasma è altri metudi) prima di a brasatura è furmà carburi currispondenti cun elli, o si ponu aduprà metalli di riempimentu di brasatura ad alta attività.
A grafite è u diamante anu parechji gradi, chì differiscenu in a dimensione di e particelle, a densità, a purezza è altri aspetti, è anu diverse caratteristiche di brasatura. Inoltre, se a temperatura di i materiali di diamanti policristallini supera i 1000 ℃, u rapportu di usura policristallina cumencia à diminuisce, è u rapportu di usura diminuisce di più di u 50% quandu a temperatura supera i 1200 ℃. Dunque, quandu si brasa u diamante à u vacuum, a temperatura di brasatura deve esse cuntrullata sottu à 1200 ℃, è u gradu di vacuum ùn deve esse inferiore à 5 × 10-2Pa.
(2) A scelta di u metallu d'apportu per a brasatura hè principalmente basata annantu à l'usu è u trattamentu di a superficia. Quandu hè adupratu cum'è materiale resistente à u calore, deve esse sceltu u metallu d'apportu per a brasatura cù alta temperatura di brasatura è bona resistenza à u calore; Per i materiali resistenti à a corrosione chimica, si sceglienu metalli d'apportu per a brasatura cù bassa temperatura di brasatura è bona resistenza à a corrosione. Per a grafite dopu u trattamentu di metallizazione di a superficia, si pò aduprà una saldatura di rame puru cù alta duttilità è bona resistenza à a corrosione. E saldature attive à base d'argentu è di rame anu una bona bagnabilità è fluidità à a grafite è à u diamante, ma a temperatura di serviziu di u giuntu brasatu hè difficiule da superà i 400 ℃. Per i cumpunenti di grafite è l'arnesi di diamanti aduprati trà 400 ℃ è 800 ℃, si utilizanu generalmente metalli d'apportu à basa d'oru, à basa di palladio, à basa di manganese o à basa di titaniu. Per i giunti aduprati trà 800 ℃ è 1000 ℃, si devenu aduprà metalli d'apportu à basa di nichelu o di trapano. Quandu i cumpunenti di grafite sò usati sopra à 1000 ℃, si ponu aduprà metalli d'apportu di metalli puri (Ni, PD, Ti) o metalli d'apportu in lega chì cuntenenu molibdenu, Mo, Ta è altri elementi chì ponu furmà carburi cù u carbone.
Per a grafite o u diamante senza trattamentu superficiale, i metalli di riempimentu attivi in a tavula 16 ponu esse aduprati per a brasatura diretta. A maiò parte di sti metalli di riempimentu sò leghe binarie o ternarie à basa di titaniu. U titaniu puru reagisce fortemente cù a grafite, chì pò furmà un stratu di carburo assai grossu, è u so coefficientu di espansione lineare hè abbastanza differente da quellu di a grafite, chì hè faciule da pruduce crepe, dunque ùn pò esse adupratu cum'è saldatura. L'aghjunta di Cr è Ni à Ti pò riduce u puntu di fusione è migliurà a bagnabilità cù a ceramica. Ti hè una lega ternaria, cumposta principalmente da Ti Zr, cù l'aghjunta di TA, Nb è altri elementi. Hà un bassu coefficientu di espansione lineare, chì pò riduce a tensione di brasatura. A lega ternaria cumposta principalmente da Ti Cu hè adatta per a brasatura di grafite è acciaio, è a giunzione hà una alta resistenza à a corrosione.
Tavula 16 metalli d'apportu per brasatura per brasatura diretta di grafite è diamante
(3) Prucessu di brasatura I metudi di brasatura di a grafite ponu esse divisi in duie categurie, una hè a brasatura dopu a metallizazione di a superficia, è l'altra hè a brasatura senza trattamentu di a superficia. Indipendentemente da u metudu utilizatu, a saldatura deve esse pretrattata prima di l'assemblea, è i contaminanti di a superficia di i materiali di grafite devenu esse puliti cù alcolu o acetone. In casu di brasatura di metallizazione di a superficia, un stratu di Ni, Cu o un stratu di Ti, Zr o disiliciuru di molibdenu deve esse placcatu nantu à a superficia di grafite per spruzzatura di plasma, è dopu si deve aduprà metallu d'apportu à basa di rame o metallu d'apportu à basa d'argentu per a brasatura. A brasatura diretta cù saldatura attiva hè u metudu più utilizatu attualmente. A temperatura di brasatura pò esse selezziunata secondu a saldatura furnita in a tavula 16. A saldatura pò esse fissata in u mezu di u giuntu brasatu o vicinu à una estremità. Quandu si brasa cù un metallu cù un grande coefficiente di dilatazione termica, Mo o Ti cù un certu spessore ponu esse aduprati cum'è stratu tampone intermediu. U stratu di transizione pò pruduce deformazione plastica durante u riscaldamentu di a brasatura, assorbe u stress termicu è evità a frattura di a grafite. Per esempiu, u Mo hè adupratu cum'è giuntu di transizione per a brasatura à vuoto di cumpunenti di grafite è hastelloyn. Si usa a saldatura B-pd60ni35cr5 cù una bona resistenza à a corrosione di i sali fusi è à a radiazione. A temperatura di brasatura hè di 1260 ℃ è a temperatura hè mantenuta per 10 minuti.
U diamante naturale pò esse brasatu direttamente cù b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 è altre saldature attive. A brasatura deve esse effettuata sottu vacuum o prutezzione à bassu argon. A temperatura di brasatura ùn deve micca superà 850 ℃, è una velocità di riscaldamentu più rapida deve esse scelta. U tempu di mantenimentu à a temperatura di brasatura ùn deve esse troppu longu (generalmente circa 10 s) per evità a furmazione di un stratu di tic continuu à l'interfaccia. Quandu si brasa u diamante è l'acciaiu legatu, un stratu intermediu di plastica o un stratu di lega à bassa espansione deve esse aghjuntu per a transizione per impedisce u dannu di i grani di diamante causatu da un stress termicu eccessivu. L'utensile di tornitura o l'utensile di perforazione per a machinazione di ultra precisione hè fabbricatu per mezu di u prucessu di brasatura, chì brasa 20 ~ 100 mg di piccule particelle di diamante nantu à u corpu d'acciaiu, è a resistenza di u giuntu di brasatura righjunghje 200 ~ 250mpa.
U diamante policristallinu pò esse brasatu per fiamma, alta frequenza o vacuum. A brasatura à alta frequenza o a brasatura à fiamma deve esse aduttata per a lama di sega circulare diamantata chì taglia u metallu o a petra. Deve esse sceltu un metallu d'apportu per brasatura attiva Ag Cu Ti cù un bassu puntu di fusione. A temperatura di brasatura deve esse cuntrullata sottu à 850 ℃, u tempu di riscaldamentu ùn deve esse troppu longu, è deve esse aduttata una velocità di raffreddamentu lenta. I punte di diamante policristallinu aduprate in a perforazione petrolifera è geologica anu cattive cundizioni di travagliu è sopportanu enormi carichi d'impattu. U metallu d'apportu per brasatura à basa di nichel pò esse sceltu è una foglia di rame pura pò esse aduprata cum'è stratu intermediu per a brasatura à vacuum. Per esempiu, 350 ~ 400 capsule Ф 4,5 ~ 4,5 mm di diamante policristallinu colonnare hè brasatu in e perforazioni di l'acciaiu 35CrMo o 40CrNiMo per furmà denti di taglio. A brasatura à u vacuum hè aduttata, è u gradu di vacuum ùn hè micca menu di 5 × 10-2Pa, a temperatura di brasatura hè 1020 ± 5 ℃, u tempu di mantenimentu hè 20 ± 2min, è a resistenza à u tagliu di u giuntu di brasatura hè più grande di 200mpa
Durante a brasatura, u pesu propiu di a saldatura deve esse adupratu per l'assemblea è u pusizionamentu u più pussibule per fà chì a parte metallica pressa a grafite o u materiale policristallinu in a parte superiore. Quandu si usa u fissaggio per u pusizionamentu, u materiale di fissaggio deve esse u materiale cù u coefficientu di dilatazione termica simile à quellu di a saldatura.
Data di publicazione: 13 di ghjugnu 2022