Lipirea metalelor și a aliajelor neferoase. Cupru și aliajele sale brazare. Filmul de oxid pe suprafața cuprului și a aliajelor sale (aliajele de alamă, bronz, cupru și nichel) este ușor de redus prin fluxuri, prin urmare lipirea acestor metale nu prezintă, în cele mai multe cazuri, dificultăți.
Atunci când cuprul este brodat în mediu reducător gazos, trebuie avut în vedere faptul că cuprul tehnic convențional este supus așa-numitei "boli de hidrogen", adică crăpării de-a lungul granițelor granulelor. Acest lucru se explică prin faptul că, atunci când interacționează cu cuprul, hidrogenul se dizolvă în el, restabilește oxidul cupros situat de-a lungul granițelor granulelor și vaporii de apă care rezultă rupe metalul. În industria vacuum-electrică se utilizează topitura de cupru MB fără mercur și cuprul cu vid din cupru. Aceste tipuri de cupru pot fi lipite în atmosfere reduse, fără teamă de crăpare.
Cuptoarele de cupru se răspândesc bine nu numai într-un mediu reducător, ci și într-un vid sau într-o atmosferă inertă.
Ca aliaje de lipit pentru lipirea cuprului în industria de vid, sunt utilizate aliaje de argint și cupru, care nu conțin componente volatile cum ar fi zinc și cadmiu. Cel mai comun lipitor este PSr 72.
Dacă este necesar să se degenească mai atent dispozitivele electrovacuum, temperatura în timpul pompării este ridicată la 650-700 ° C.
În acest caz, aliajele de lipit care conțin aur (PZlN82, PZlMN35V, etc.) sunt utilizate pentru lipire, având o rezistență mai scăzută la vapori.
La lipirea cuprului cu aliaje de plumb cu plumb și alte aliaje de lipit cu punct de topire scăzut, se recomandă utilizarea unor fluxuri spirtokanifolnye, rămășițele cărora nu produc coroziune.
Dificultatea lipirii aliajelor bazate pe cupru depinde de proprietățile aditivilor de aliere. Cele mai comune elemente introduse în cupru pentru a obține proprietățile fizice și mecanice necesare sunt zinc, fosfor, cadmiu, aluminiu, beriliu, siliciu, crom, și altele. Aceste elemente, în funcție de efectul lor asupra procesului de lipire pot fi împărțite în grupuri. Prima și cea mai comună, ar trebui să includă aliaje care conțin elemente volatile. - zinc, cadmiu, fosfor, și alte astfel de aliaje de lipire împiedicată evaporarea puternică a acestor elemente, placa pe pereții cuptoarelor, modificări în compoziția chimică a materialelor ce urmează a fi sudat. Prin urmare, lipirea acestor materiale se realizează cel mai adesea în aer folosind arzătoare cu gaz și diverse fluxuri. Ca agenți de lipire se utilizează aliaje de lipit care conțin argint (PSr40, PSr 45, PSr 25F, etc.).
Alte elemente (Si, Al, Be, Cr) formează filme puternice de oxid pe suprafața aliajelor. Soluția de lipire sigură a acestor materiale se poate realiza numai cu ajutorul acoperirilor (de exemplu, cele din nichel).
Pe aliajele de nichel dopat cu crom, aluminiu, titan și alte metale se formează un complex de oxizi ai metalelor corespunzătoare. Rezistența chimică a oxizilor crește, ceea ce implică o serie de dificultăți în lipire. Astfel, atunci când lipirea acestor materiale într-un mediu de reducere și neutru, acestea din urmă trebuie purificate în continuare din restul de oxigen și umiditate. Pentru aliaje calitative lipire nichel, aliaje de aluminiu, crom, titan, nichel acoperită cu un strat de 7-10 m grosime, ceea ce asigură o bună umectare a suprafețelor trebuie lipit în vid și media neutră, fără utilizarea de flux.
Atunci când se folosește cupru ca un lipitor la sudarea nichelului, trebuie avut în vedere faptul că metalul de lipit se dizolvă în mod semnificativ în lipitor și, prin urmare, este necesară o dozare strictă de lipire și lipire fără supraîncălzire.
Lipirea aluminiului și a aliajelor sale. Aluminiu este considerat a fi un metal bine lipit din cauza prezenței unui film dens de oxid de Al2O3 stabil chimic pe acesta. Filmul de oxid Al2O3 are un punct de topire de 2050 ° C și nu poate fi distrus de fluxurile utilizate la lipirea cuprului sau a oțelurilor. Pentru a efectua procesul de lipire, filmul de oxid trebuie mai întâi să fie îndepărtat și împiedicat să se formeze atunci când este încălzit. De obicei, înainte de lipire, aluminiul este gravat în baze și acizi, iar în timpul procesului de lipire sunt utilizate fluxuri foarte active care conțin cloruri de metale alcaline și compuși de fluorură. La lipirea dispozitivelor electronice astfel de fluxuri nu sunt întotdeauna aplicabile.
Deoarece aluminiul pentru a proteja împotriva oxidării datorită activității sale este aproape imposibil, iar filmul de oxid rezultat este dificil de îndepărtat fără flux, este recomandabil să se aplice pe stratul de aluminiu din alt metal care va adera ferm la acesta, sunt bine udate prin lipire și nu necesită utilizarea unor fluxuri foarte active. În mod tipic, cuprul sau nichelul este utilizat ca astfel de acoperiri. Acoperirea de cupru se lipeste cu fermitate in aluminiu si este bine umezita cu aliaje de lipit in medii de reducere. Cu toate acestea, atunci când este încălzit, stratul de cupru reacționează cu aluminiu și formează un compus cu punct de topire scăzut și fragil la o temperatură de 549 ° C Stratul de nichel, depus dintr-o soluție chimică, are o rezistență ridicată la aderență la aluminiu, are rezistență la coroziune și este umezit bine cu agenți de lipire lichizi. La o grosime mică (până la 10 μm), învelișul nu este suficient de puternic. O joncțiune de înaltă calitate se obține cu o grosime de acoperire de 15-17 μm.
Lipirea oțelurilor. Gradul de complexitate al oțelurilor de lipit este în mare măsură determinat de compoziția lor. Lipirea oțelurilor cu conținut scăzut de carbon nu este deosebit de dificilă și poate fi realizată prin cele mai cunoscute metode. Filmul de oxid format pe suprafața acestor oțeluri este instabil din punct de vedere chimic. Se recuperează cu ușurință în medii gazoase și este dizolvat de majoritatea fluxurilor recomandate pentru lipirea oțelurilor.
Pentru lipirea la temperaturi scăzute se utilizează aliaje de lipit cu plumb cu plumb: POC40, PIC61. Fluxurile activate cu clorură de zinc, staniu, cupru, cadmiu pot fi folosite ca fluxuri.
Pentru a îmbunătăți calitatea îmbinărilor lipite din oțeluri cu conținut scăzut de carbon, suprafețele articulare ale pieselor sunt, uneori, supuse în prealabil la cositorie prin utilizarea de soluții apoase de clorură de zinc, după care reziduurile de flux sunt îndepărtate cu grijă. Produsele sunt lipite după tencuit cu fluxuri, ale căror reziduuri nu produc coroziune semnificativă, de exemplu cu fluxul de titrare alcoolică.
Temperatura de lipire la temperaturi ridicate a oțelurilor cu conținut scăzut de carbon în dispozitivele electrovacuum este efectuată, de obicei, cu cupru și, de asemenea, cu aliaje de aur-cupru și de aur-nichel. Cuptoarele de cupru-argint, cum ar fi PSr72, uda prost oțelul. Aditivii de paladiu sunt adăugați pentru a crește puterea de umectare a aliajului cupru-argint. Lipirea este efectuată într-un cuptor cu o atmosferă reducătoare.
În cazul lipirii la temperaturi joase a oțelurilor inoxidabile cu aliaje de plumb cu plumb, fluxurile de alcool-titrare nu sunt potrivite. Fluxurile de spirtoknifolnye cu mici adaosuri de clorură de zinc și clorură de amoniu sunt de asemenea nepotrivite. De obicei folosit flux spirtokanifolny cu adăugarea de acid ortofosforic sau flux foarte activă, constând dintr-o soluție apoasă 38-40% de clorură de zinc și o soluție saturată de acid clorhidric. Cu toate acestea, aceste fluxuri pot fi utilizate numai la lipire cu un fier de lipit sau arzător de gaz, atunci când procesul poate fi observat vizual și fluxul poate fi adăugat după cum este necesar în timpul procesului de lipire.
Lipirea oțelurilor inoxidabile este facilitată de aplicarea acoperirilor tehnologice pe ele, care sunt lipite fără dificultate de aliajele de temperatură joasă și de temperatură înaltă. Deoarece aceste acoperiri folosesc cupru, nichel, argint.
Lipirea metalelor active și refractare. Lipirea titanului și zirconiului. Aceste metale sunt utilizate în principal în construcția dispozitivelor electrovacuate și, prin urmare, sunt expuse numai la lipirea la temperaturi înalte. O caracteristică a acestor metale este activitatea lor în ceea ce privește gazele: la oxigen, azot, hidrogen și altele, cu excepția gazelor inerte. Atunci când interacționează cu gazele, aceste materiale formează o varietate de compuși, afectând în mod semnificativ proprietățile mecanice ale articulațiilor. În plus, pe suprafața unor astfel de metale se formează filme de oxizi, nitruri, hidruri, lipitoare de lipit. Prin urmare, aceste metale trebuie să fie lipite într-un vid de cel puțin 510-5 mm Hg. Art. (6,6510-3 Pa) sau într-un mediu de argon sau heliu extrem de pur.
O altă caracteristică a titan și lipire zirconiu este că acestea reacționează cu majoritatea metalelor conținute în lipire (argint, aur, cupru, nichel), formând cu ei compuși nedoriți, care înrăutățesc proprietățile îmbinărilor brazate. Acești compuși reduc rezistența joncțiunilor și reduc în mod semnificativ temperatura admisibilă a încălzirii ulterioare a îmbinărilor brazate.
Creșterea proprietăților mecanice ale îmbinărilor sudate ale acestor metale se realizează prin pre-acoperirea suprafeței lor cu un strat de alt metal. Cu acest strat, contactul direct între metalul de lipit și lipit în timpul lipirii este împiedicat și, prin urmare, este posibilă formarea de compuși nedoriți. Ca acoperiri pe titan pentru lipire cu aliaje de lipit pe bază de argint, argintul, cuprul, reniul este cel mai adesea recomandat, iar nichelul este folosit pentru zirconiu. Principala cerință pentru aceste acoperiri este o legătură puternică cu titan și zirconiu.
Componentele acoperite pot fi lipite cu agenți de lipire care umează aceste acoperiri.
Lipirea molibdenului și a tungstenului. Aceste materiale au un punct de topire ridicat și sunt utilizate în unități catodice de dispozitive de vid, asigurând funcționarea lor la temperaturi de peste 1000 ° C.
Principalele dificultăți în lipirea acestor metale se datorează afinității lor mari cu oxigen și tendința de fragilitate atunci când sunt încălzite la temperaturi ridicate. Din aceste motive, lipirea molibdenului și a tungstenului ar trebui să se efectueze într-un mediu profund sau în mediu argon, curățat cu atenție de oxigen și de vapori de apă.
Pentru lipirea la temperaturi înalte a metalelor refractare se utilizează metale pure ca aliaje de lipit: tantal, niobiu, nichel, cupru și aliajele lor. Pentru a îmbunătăți umectarea tungstenului și molibdenului prin aliajele de lipit topite, acestea sunt uneori acoperite cu nichel sau cupru. Grosimea stratului de nichel nu trebuie să fie mai mare de 3 μm, cuprul 3-4 μm; la o grosime mai mare, acoperirea poate fi îndepărtată. Pentru a îmbunătăți aderența acoperirii la metalul refractar, tratamentul termic se efectuează în vid.
Atunci când se utilizează cupru pur ca lipire, trebuie avut în vedere că nu se umezește și se răspândește bine pe suprafața molibdenului și a tungstenului. Pentru a îmbunătăți puterea de umectare, cuprul este aliat cu cobalt, fier, mangan, nichel, paladiu. Numărul de aditivi de aliere în aliajele de cupru nu trebuie să depășească 4-5% % Cotă. O creștere a conținutului de aditivi în lipit conduce la o scădere a proprietăților mecanice ale îmbinării brazate.
Lipirea metalului cu ceramica. Ceramica este folosită pe scară largă în fabricarea dispozitivelor electronice ca material izolant. Materialul ceramic are următoarele proprietăți: el are
rezistență mecanică și electrică relativ ridicată, pierderi dielectrice scăzute la temperatură înaltă, rezistență la căldură, densitate de vid, capacitatea de a forma conexiuni cu vid metalic.
Materialul ceramic este format din granule de oxid de aluminiu sau zirconiu (de bază), care sunt interconectate prin faza de sticlă, care este alți oxizi având o temperatură de înmuiere mai scăzută decât substratul.
Atunci când se combină ceramica cu metale, se folosesc în principal două metode: lipirea folosind o acoperire ceramică din ceramică și lipirea fără aplicarea acoperirilor metalice.
În producția de electrocasnice, tehnologia a fost utilizată cel mai frecvent cu utilizarea unei acoperiri aplicate anterior. Pentru aceasta, suprafața ceramică este aplicată o pastă de pulberi de metale refractare și vzhigayut acestora. Ca rezultat al lipire pe suprafața pieselor ceramice obținute acoperire metalică rugozitate care este udate de aliaje de lipit cu temperatură înaltă. Folosit în mod obișnuit pastă de molibden - mangan, constând din 80% în greutate. % molibden și 20% în greutate. % de mangan. pasta Metalizarea se aplică pe vzhigaetsya ceramic într-un amestec de azot și hidrogen (3: 1), la o temperatură de 1300-1600 ° C, rezultând sinterizării format o legătură puternică între ceramică și stratul metalic. Ca lipire pentru lipirea ceramicii de metal sunt utilizate în mod obișnuit de argint, cupru, aliaje de cupru-argint și zolotonikelevye (AKP 72, PZlMn 35 PZlM37, PZlM35, PZlN82.5).
Înainte de lipire lipiri PSr72, PZlM37, PZlM35 asupra stratului de molibden-mangan nichel de 3,2 microni grosime, care îmbunătățește tartinare suprafeței de lipire metalizată aplicat galvanică.
Aliajele rămase umezesc în mod satisfăcător suprafața metalizată a ceramicii și umple bine golurile dintre părțile care trebuie îmbinate fără acoperire suplimentară.
Căldura de lipire este recomandată într-un amestec de hidrogen uscat sau azot-hidrogen.
Părțile metalice, care urmează să fie lipite cu ceramică, se realizează cel mai adesea din covar (aliaj de fier-nichel-cobalt) sau din cupru. Toate materialele metalice folosite sunt bine umezite de aliajele de lipit enumerate și, prin urmare, nu necesită pregătire specială.
Lipirea unităților metalo-ceramice se realizează în cuptoare care asigură o temperatură lentă (nu mai mult de 10-15 ° C / min) și încălzire uniformă, precum și un control al temperaturii destul de precis. Rata de răcire a componentelor după lipire nu trebuie să depășească 10-15 ° C / min. Timpul de menținere la temperatura de lipire nu depășește de obicei 5 minute.
Spre deosebire de lipirea prin metalizare, a doua metodă de îmbinare a ceramicii cu metale se numește activă sau directă. Este cunoscut faptul că metalele, cum ar fi titan și zirconiu, la temperatură ridicată interacționează în mod activ nu numai cu gazele și metale, dar, de asemenea, cu mulți compuși chimici, membri ai ceramicii; Ca rezultat, devine posibilă obținerea îmbinărilor lipite din metal cu ceramică fără metalizare.
La lipire, metalul activ din zona de legătură poate fi aplicat fie ca o pulbere din titan pur sau zirconiu, fie în compoziția lipirii. Uneori, partea legată de ceramică este fabricată din titan sau zirconiu, care servesc drept furnizori de metale active pentru lipire, care le dizolvă în timpul procesului de lipire.
Lipirea cu titan utilizat beriliu și oxid de aluminiu ceramică de diferite mărci. Deoarece aliajul de lipit este utilizat în principal din aliaj de 72 septembrie aplică de asemenea cupru pur și nichel, care, în timpul încălzirii, pentru a forma de lipire cu un compus de titan scăzut de topire, ceramică umectare și cupru-nichel-titan și aliaje de titan sub formă de pulberi sau bimetals.
Condiția pentru obținerea unei conexiuni de înaltă calitate "titan-ceramică" este, probabil, o fixare mai densă a porțiunii de titan la ceramică în momentul lipirii.
Lipirea îmbinărilor metalo-ceramice trebuie efectuată în cuptoare cu un vid de cel puțin 10-4 mm. Hg. Art. (1,3310-2 Pa). Temperatura de lipire trebuie ridicată la o viteză de cel mult 15-20 ° C / min. Temperatura maximă de lipire este de 20-40 ° C peste punctul de topire al lipitorului sau formarea celui mai mic compus topit cu metalul activ. Rata de răcire după lipire nu trebuie să fie mai mare de 10 ° C / min.
Trimiteți-le prietenilor: