(1) Karakterizaĵoj de lutado La problemoj ligitaj al lutado de polikristala grafito kaj diamanto estas tre similaj al tiuj renkontitaj en ceramika lutado. Kompare kun metalo, lutaĵo malfacile malsekigas grafito- kaj diamanto-polikristalajn materialojn, kaj ĝia koeficiento de termika ekspansio estas tre malsama ol tiu de ĝeneralaj strukturaj materialoj. Ambaŭ estas varmigitaj rekte en aero, kaj oksidiĝo aŭ karboniĝo okazos kiam la temperaturo superas 400 ℃. Tial, vakua lutado devas esti uzata, kaj la vakua grado ne devas esti malpli ol 10-1pa. Ĉar la forto de ambaŭ ne estas alta, se estas termika streĉo dum lutado, fendetoj povas aperi. Provu elekti lutadan plenigmetalon kun malalta koeficiento de termika ekspansio kaj strikte kontrolu la malvarmiĝrapidecon. Ĉar la surfaco de tiaj materialoj ne facile malsekiĝas per ordinaraj lutaj plenigmetaloj, tavolo de 2,5 ~ 12,5 µm dika W, Mo kaj aliaj elementoj povas esti deponita sur la surfacon de grafitaj kaj diamantaj polikristalaj materialoj per surfaca modifo (vakua tegaĵo, jona ŝprucado, plasmoŝprucado kaj aliaj metodoj) antaŭ lutado kaj formi respondajn karbidojn kun ili, aŭ alt-aktivecaj lutaj plenigmetaloj povas esti uzataj.
Grafito kaj diamanto havas multajn gradojn, kiuj malsamas laŭ partikla grandeco, denseco, pureco kaj aliaj aspektoj, kaj havas malsamajn lutajn karakterizaĵojn. Krome, se la temperaturo de polikristalaj diamantaj materialoj superas 1000 ℃, la polikristala eluziĝproporcio komencas malpliiĝi, kaj la eluziĝproporcio malpliiĝas je pli ol 50% kiam la temperaturo superas 1200 ℃. Tial, dum vakua lutumado de diamanto, la lutumtemperaturo devas esti kontrolita sub 1200 ℃, kaj la vakua grado ne devas esti malpli ol 5 × 10⁻²Pa.
(2) La elekto de lutuma plenigmetalo baziĝas ĉefe sur la uzo kaj surfaca prilaborado. Kiam uzata kiel varmorezista materialo, oni elektu lutuman plenigmetalon kun alta lutuma temperaturo kaj bona varmorezisto; Por kemie korodorezistaj materialoj, oni elektu lutumajn plenigmetalojn kun malalta lutuma temperaturo kaj bona korodorezisto. Por la grafito post surfaca metaliga traktado, oni povas uzi puran kupran lutaĵon kun alta duktileco kaj bona korodorezisto. Arĝentbazita kaj kuprobazita aktiva lutaĵo havas bonan malsekeblecon kaj fluidecon al grafito kaj diamanto, sed la servtemperaturo de lutumita junto malfacile superas 400 ℃. Por grafitaj komponantoj kaj diamantaj iloj uzataj inter 400 ℃ kaj 800 ℃, kutime oni uzas orajn, paladiajn, manganajn aŭ titaniajn plenigmetalojn. Por juntoj uzataj inter 800 ℃ kaj 1000 ℃, oni uzu nikelan aŭ borilbazitajn plenigmetalojn. Kiam grafitaj komponantoj estas uzataj super 1000 ℃, oni povas uzi purajn metalajn plenigmetalojn (Ni, PD, Ti) aŭ alojajn plenigmetalojn enhavantajn molibdenon, Mo, Ta kaj aliajn elementojn, kiuj povas formi karbidojn kun karbono.
Por grafito aŭ diamanto sen surfaca traktado, la aktivaj plenigmetaloj en tabelo 16 povas esti uzataj por rekta lutado. Plej multaj el ĉi tiuj plenigmetaloj estas titan-bazitaj binaraj aŭ ternaraj alojoj. Pura titanio reagas forte kun grafito, kiu povas formi tre dikan karbidan tavolon, kaj ĝia lineara ekspansiokoeficiento estas sufiĉe malsama ol tiu de grafito, kiu facile produktas fendetojn, do ĝi ne povas esti uzata kiel lutaĵo. La aldono de Cr kaj Ni al Ti povas redukti la fandopunkton kaj plibonigi la malsekeblecon kun ceramikaĵo. Ti estas ternara alojo, ĉefe konsistanta el Ti Zr, kun aldono de TA, Nb kaj aliaj elementoj. Ĝi havas malaltan koeficienton de lineara ekspansio, kiu povas redukti la lutadan streĉon. La ternara alojo ĉefe konsistanta el Ti Cu taŭgas por la lutado de grafito kaj ŝtalo, kaj la junto havas altan korodreziston.
Tabelo 16 lutaj plenigmetaloj por rekta lutado de grafito kaj diamanto
(3) Lutlutado La lutaj metodoj de grafito povas esti dividitaj en du kategoriojn, unu estas lutado post surfaca metalizado, kaj la alia estas lutado sen surfaca traktado. Sendepende de la uzata metodo, la veldaĵo devas esti antaŭtraktita antaŭ la muntado, kaj la surfacaj malpuraĵoj de grafitaj materialoj devas esti purigitaj per alkoholo aŭ acetono. Kaze de surfaca metalizado, tavolo de Ni, Cu aŭ tavolo de Ti, Zr aŭ molibdena disilicido devas esti surmetita sur la grafitan surfacon per plasmoŝprucado, kaj poste kuprobazita plenigmetalo aŭ arĝentbazita plenigmetalo devas esti uzata por lutado. Rekta lutado kun aktiva lutaĵo estas la plej vaste uzata metodo nuntempe. La luta temperaturo povas esti elektita laŭ la lutaĵo donita en tabelo 16. La lutaĵo povas esti fiksita en la mezo de la lutita junto aŭ proksime al unu fino. Kiam oni lutas kun metalo kun granda koeficiento de termika ekspansio, Mo aŭ Ti kun certa dikeco povas esti uzataj kiel la meza bufrotavolo. La transira tavolo povas produkti plastan deformadon dum luta varmigo, absorbi termikan streĉon kaj eviti grafitan fendadon. Ekzemple, Mo estas uzata kiel transira junto por vakua lutado de grafito kaj hastellojno-komponantoj. B-pd60ni35cr5-lutaĵo kun bona rezisto al fandita sala korodo kaj radiado estas uzata. La lutada temperaturo estas 1260 ℃ kaj la temperaturo estas konservata dum 10 minutoj.
Natura diamanto povas esti rekte lutita per b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 kaj aliaj aktivaj lutaĵoj. La lutado devas esti efektivigita sub vakuo aŭ malalta argona protekto. La luta temperaturo ne devas superi 850 ℃, kaj pli rapida varmigrapideco devas esti elektita. La tenadotempo je la luta temperaturo ne devas esti tro longa (ĝenerale ĉirkaŭ 10 sekundoj) por eviti la formiĝon de kontinua tika tavolo ĉe la interfaco. Dum lutado de diamanto kaj alojŝtalo, plasta intertavolo aŭ malalt-dilata alojtavolo devas esti aldonita por transiro por malhelpi difekton de diamantaj grajnoj kaŭzita de troa termika streĉo. La tornilo aŭ borilo por ultrapreciza maŝinado estas fabrikita per luta procezo, kiu lutas 20 ~ 100 mg da malgrandaj partiklaj diamantoj sur la ŝtalan korpon, kaj la junta forto de la luta junto atingas 200 ~ 250 mpa.
Polikristala diamanto povas esti lutumita per flamo, altfrekvenco aŭ vakuo. Altfrekvenca lutumado aŭ flama lutumado estu uzata por diamanta cirkla segilo tranĉanta metalon aŭ ŝtonon. Aktiva lutumada aldonmetalo Ag Cu Ti kun malalta fandopunkto estu elektita. La lutumada temperaturo estu kontrolita sub 850 ℃, la hejtadotempo ne estu tro longa, kaj malrapida malvarmiga rapideco estu uzata. Polikristalaj diamantaj pecetoj uzataj en nafto kaj geologia borado havas malbonajn laborkondiĉojn kaj eltenas grandegajn ŝarĝojn. Nikel-bazita lutumada aldonmetalo povas esti elektita kaj pura kupra folio povas esti uzata kiel intertavolo por vakua lutumado. Ekzemple, 350 ~ 400 kapsuloj Ф 4,5 ~ 4,5mm koloneca polikristala diamanto estas lutumita en la truojn de 35CrMo aŭ 40CrNiMo ŝtalo por formi tranĉdentojn. Vakua lutado estas uzata, kaj la vakua grado ne estas malpli ol 5 × 10⁻²Pa, la lutada temperaturo estas 1020 ± 5 ℃, la tentempo estas 20 ± 2 minutoj, kaj la ŝira forto de la lutada junto estas pli granda ol 200 mpa
Dum lutado, la propra pezo de la veldaĵo estu uzata por muntado kaj poziciigado kiel eble plej multe por ke la metala parto premu la grafiton aŭ polikristalan materialon ĉe la supra parto. Kiam oni uzas la fiksilon por poziciigado, la fiksila materialo estu materialo kun termika ekspansia koeficiento simila al tiu de la veldaĵo.
Afiŝtempo: 13-a de junio 2022