Lodning af ildfaste metaller

1. Lodde

Alle typer loddemetaller med temperaturer lavere end 3000 ℃ kan bruges til W-lodning, og kobber- eller sølvbaserede loddemetaller kan bruges til komponenter med temperaturer lavere end 400 ℃. Guldbaserede, manganbaserede, manganbaserede, palladiumbaserede eller borbaserede tilsatsmetaller bruges normalt til komponenter, der anvendes mellem 400 ℃ og 900 ℃. Til komponenter, der anvendes over 1000 ℃, anvendes mest rene metaller som Nb, Ta, Ni, Pt, PD og Mo. Arbejdstemperaturen for komponenter loddet med platinbaseret loddemetal har nået 2150 ℃. Hvis der udføres diffusionsbehandling ved 1080 ℃ efter lodning, kan den maksimale arbejdstemperatur nå 3038 ℃.

De fleste loddemetaller, der anvendes til lodning af w, kan bruges til lodning af Mo, og kobber- eller sølvbaserede loddemetaller kan bruges til Mo-komponenter, der arbejder under 400 ℃. Til elektroniske apparater og ikke-strukturelle dele, der arbejder ved 400 ~ 650 ℃, kan CuAg-, AuNi-, PDNi- eller CuNi-loddemetaller anvendes. Titanbaserede eller andre rene metaltilsatsmetaller med høje smeltepunkter kan bruges til komponenter, der arbejder ved højere temperaturer. Det skal bemærkes, at manganbaserede, koboltbaserede og nikkelbaserede tilsatsmetaller generelt ikke anbefales for at undgå dannelse af sprøde intermetalliske forbindelser i loddeforbindelserne.

Når TA- eller Nb-komponenter anvendes under 1000 ℃, kan kobberbaserede, manganbaserede, koboltbaserede, titanbaserede, nikkelbaserede, guldbaserede og palladiumbaserede injektionssprøjter vælges, herunder CuAu, AuNi, PDNi og PtAu_Ni og CuSn-loddemetaller har god befugtningsevne over for TA og Nb, god loddesømdannelse og høj samlingsstyrke. Da sølvbaserede tilsatsmetaller har tendens til at gøre loddemetaller sprøde, bør de undgås så meget som muligt. For komponenter, der anvendes mellem 1000 ℃ og 1300 ℃, skal rene metaller Ti, V, Zr eller legeringer baseret på disse metaller, der danner uendeligt fast og flydende stof med dem, vælges som loddetilsatsmetaller. Når driftstemperaturen er højere, kan et tilsatsmetal, der indeholder HF, vælges.

W. Se tabel 13 for lodning af tilsatsmetaller til Mo, Ta og Nb ved høj temperatur.

Tabel 13 lodning af tilsatsmaterialer til højtemperaturlodning af ildfaste metaller

2. Loddeteknologi

Før lodning er det nødvendigt omhyggeligt at fjerne oxid på overfladen af ​​det ildfaste metal. Mekanisk slibning, sandblæsning, ultralydsrensning eller kemisk rensning kan anvendes. Lodning skal udføres umiddelbart efter rengøringsprocessen.

På grund af wolframkarbidets iboende sprødhed skal wolframkarbiddele håndteres forsigtigt under komponentmonteringen for at undgå brud. For at forhindre dannelse af sprødt wolframkarbid bør direkte kontakt mellem wolframkarbid og grafit undgås. Forspænding på grund af forsvejsning eller svejsning skal elimineres før svejsning. Wolframkarbid oxiderer meget let, når temperaturen stiger. Vakuumgraden skal være tilstrækkelig høj under lodning. Når lodning udføres inden for temperaturområdet 1000 ~ 1400 ℃, må vakuumgraden ikke være mindre end 8 × 10-3 Pa. For at forbedre samlingens omsmeltetemperatur og driftstemperatur kan loddeprocessen kombineres med diffusionsbehandlingen efter svejsning. For eksempel bruges b-ni68cr20si10fel-lodning til at lodde wolframkarbid ved 1180 ℃. Efter tre diffusionsbehandlinger på 1070 ℃ /4 timer, 1200 ℃ /3,5 timer og 1300 ℃ /2 timer efter svejsning, kan driftstemperaturen for den loddede samling nå mere end 2200 ℃.

Den lille varmeudvidelseskoefficient bør tages i betragtning ved samling af den loddede Mo-forbindelse, og forbindelsesgabet bør ligge inden for området 0,05 ~ 0,13 mm. Hvis der anvendes en fikstur, skal der vælges et materiale med en lille varmeudvidelseskoefficient. Mo-omkrystallisering forekommer, når flammelodning, kontrolleret atmosfæreovn, vakuumovn, induktionsovn og modstandsopvarmning overstiger omkrystalliseringstemperaturen, eller omkrystalliseringstemperaturen falder på grund af diffusion af loddeelementer. Derfor, når loddetemperaturen er tæt på omkrystalliseringstemperaturen, jo kortere loddetiden er, desto bedre. Ved lodning over omkrystalliseringstemperaturen for Mo skal loddetiden og afkølingshastigheden kontrolleres for at undgå revner forårsaget af for hurtig afkøling. Når der anvendes oxyacetylen-flammelodning, er det ideelt at bruge blandet flux, dvs. industriel borat eller sølvlodningsflux plus højtemperaturflux indeholdende calciumfluorid, som kan opnå god beskyttelse. Metoden er først at påføre et lag sølvlodningsflux på overfladen af ​​Mo og derefter påføre højtemperaturflux. Sølvlodningsfluxen har aktivitet i et lavere temperaturområde, og den aktive temperatur for højtemperaturfluxen kan nå 1427 ℃.

TA- eller Nb-komponenter loddes fortrinsvis under vakuum, og vakuumgraden er ikke mindre end 1,33 × 10⁻²Pa. Hvis lodning udføres under beskyttelse af inert gas, skal gasforureninger såsom kulilte, ammoniak, nitrogen og kuldioxid fjernes nøje. Når lodning eller modstandslodning udføres i luft, skal der anvendes specielt loddetilsatsmetal og passende flux. For at forhindre TA eller Nb i at komme i kontakt med ilt ved høj temperatur, kan et lag metallisk kobber eller nikkel belægges på overfladen, og en tilsvarende diffusionsglødningsbehandling kan udføres.