Lutado de obstinaj metaloj

1. Lutaĵo

Ĉiuspecaj lutaĵoj kun temperaturo sub 3000 ℃ povas esti uzataj por W-lutado, kaj kupraj aŭ arĝentaj lutaĵoj povas esti uzataj por komponantoj kun temperaturo sub 400 ℃; orobazitaj, manganobazitaj, manganobazitaj, paladiobazitaj aŭ borbazitaj plenigmetaloj kutime estas uzataj por komponantoj uzataj inter 400 ℃ kaj 900 ℃; Por komponantoj uzataj super 1000 ℃, puraj metaloj kiel Nb, Ta, Ni, Pt, PD kaj Mo estas plejparte uzataj. La labortemperaturo de komponantoj lutumitaj per platena lutaĵo atingas 2150 ℃. Se difuza traktado je 1080 ℃ estas efektivigita post lutado, la maksimuma labortemperaturo povas atingi 3038 ℃.

Plej multaj el la lutaĵoj uzataj por lutado kun w povas esti uzataj por lutado de Mo, kaj kupraj aŭ arĝentaj lutaĵoj povas esti uzataj por Mo-komponantoj funkciantaj sub 400 ℃; Por elektronikaj aparatoj kaj nestrukturaj partoj funkciantaj je 400 ~ 650 ℃, Cu-Ag, Au-Ni, PD-Ni aŭ Cu-Ni lutaĵoj povas esti uzataj; Titaniaj aŭ aliaj puraj metalaj plenmetaloj kun altaj fandopunktoj povas esti uzataj por komponantoj funkciantaj je pli altaj temperaturoj. Notindas, ke manganaj, kobaltaj kaj nikelaj plenmetaloj ĝenerale ne estas rekomendindaj por eviti la formiĝon de fragilaj intermetalaj kombinaĵoj en la lutadaj juntoj.

Kiam TA- aŭ Nb-komponantoj estas uzataj sub 1000 ℃, oni povas elekti injektojn el kupro, mangano, kobalto, titanio, nikelo, oro kaj paladio, inkluzive de Cu-Au, Au-Ni, PD-Ni kaj Pt-Au. Ni kaj Cu-Sn-lutaĵoj havas bonan malsekeblecon al TA kaj Nb, bonan lutoformadon kaj altan juntoforton. Ĉar arĝentbazitaj plenigmetaloj emas igi lutumajn metalojn fragilaj, oni devas eviti ilin kiel eble plej multe. Por komponantoj uzataj inter 1000 ℃ kaj 1300 ℃, oni devas elekti kiel lutumajn plenigmetalojn purajn metalojn Ti, V, Zr aŭ alojojn bazitajn sur ĉi tiuj metaloj, kiuj formas senfinajn solidaĵojn kaj likvaĵojn kun ili. Kiam la serva temperaturo estas pli alta, oni povas elekti plenigmetalon enhavantan HF.

W. Vidu tabelon 13 por lotado de plenmetaloj por Mo, Ta kaj Nb je alta temperaturo.

Tabelo 13 lutaj plenigmetaloj por alttemperatura lutado de obstinaj metaloj

2. Lutteknologio

Antaŭ lutado, necesas zorge forigi la oksidon sur la surfaco de obstina metalo. Mekanika muelado, sabloblovado, ultrasona purigado aŭ kemia purigado povas esti uzataj. Lutado devas esti efektivigita tuj post la purigado.

Pro la eneca rompiĝemo de W, w-partoj devas esti manipulitaj zorge dum la kunmetado de komponentoj por eviti rompiĝon. Por malhelpi la formadon de rompiĝema volframa karbido, rekta kontakto inter W kaj grafito devas esti evitata. Antaŭstreĉo pro antaŭveldado aŭ veldado devas esti forigita antaŭ veldado. W estas tre facile oksidebla kiam la temperaturo altiĝas. La vakuogrado devas esti sufiĉe alta dum lutado. Kiam lutado estas efektivigita ene de la temperaturintervalo de 1000 ~ 1400 ℃, la vakuogrado ne devas esti malpli ol 8 × 10⁻³Pa. Por plibonigi la refandan temperaturon kaj servtemperaturon de la junto, la lutado povas esti kombinita kun difuza traktado post veldado. Ekzemple, b-ni68cr20si10fel-lutaĵo estas uzata por luti W je 1180 ℃. Post tri difuzaj traktadoj je 1070 ℃ /4h, 1200 ℃ /3.5h kaj 1300 ℃ /2h post veldado, la servtemperaturo de la latuna junto povas atingi pli ol 2200 ℃.

La malgranda koeficiento de termika ekspansio devas esti konsiderata dum la kunmetado de la lutumita junto de Mo, kaj la junta interspaco devas esti ene de la intervalo de 0,05 ~ 0,13 MM. Se oni uzas fiksaĵon, elektu materialon kun malgranda koeficiento de termika ekspansio. Mo-rekristaliĝo okazas kiam flammalutumado, kontrolita atmosfera forno, vakua forno, indukcia forno kaj rezistanca hejtado superas la rekristaliĝan temperaturon aŭ la rekristaliĝa temperaturo malpliiĝas pro la difuzo de lutaĵelementoj. Tial, kiam la lutuma temperaturo estas proksima al la rekristaliĝa temperaturo, ju pli mallonga la lutuma tempo, des pli bone. Kiam oni lutumas super la rekristaliĝa temperaturo de Mo, la lutuma tempo kaj malvarmiga rapido devas esti kontrolitaj por eviti fendetojn kaŭzitajn de tro rapida malvarmigo. Kiam oni uzas oksiacetilenan flammalutumadon, estas ideale uzi miksitan fluaĵon, tio estas, industrian boratan aŭ arĝentan lutuman fluaĵon plus alttemperaturan fluaĵon enhavantan kalcian fluoridon, kiu povas atingi bonan protekton. La metodo estas unue kovri tavolon de arĝenta lutuma fluaĵo sur la surfacon de Mo, kaj poste kovri alttemperaturan fluaĵon. La arĝenta lotuma fluo havas aktivecon en pli malalta temperaturintervalo, kaj la aktiva temperaturo de alt-temperatura fluo povas atingi 1427 ℃.

TA aŭ Nb-komponantoj estas prefere lutumitaj sub vakuo, kaj la vakua grado ne estas malpli ol 1,33 × 10⁻²Pa. Se lutumado estas farata sub protekto de inerta gaso, gasaj malpuraĵoj kiel karbonmonooksido, amoniako, nitrogeno kaj karbondioksido devas esti strikte forigitaj. Kiam lutumado aŭ rezista lutumado estas farata en aero, oni devas uzi specialan lutuman plenigmetalon kaj taŭgan fluaĵon. Por malhelpi TA aŭ Nb kontakti oksigenon je alta temperaturo, tavolo de metala kupro aŭ nikelo povas esti tegita sur la surfaco kaj koresponda difuza kalcina traktado povas esti efektivigita.