Soldadura fuerte de metales refractarios

1. Soldadura

Todo tipo de soldaduras con temperatura inferior a 3000 ℃ se pueden usar para soldadura fuerte W, y las soldaduras a base de cobre o plata se pueden usar para componentes con temperatura inferior a 400 ℃;Los metales de aporte a base de oro, manganeso, manganeso, paladio o perforados generalmente se usan para componentes que se usan entre 400 ℃ y 900 ℃;Para los componentes utilizados por encima de 1000 ℃, se utilizan principalmente metales puros como Nb, Ta, Ni, Pt, PD y Mo.La temperatura de trabajo de los componentes soldados con soldadura a base de platino ha alcanzado los 2150 ℃.Si se lleva a cabo un tratamiento de difusión de 1080 ℃ después de la soldadura fuerte, la temperatura máxima de trabajo puede alcanzar los 3038 ℃.

La mayoría de las soldaduras utilizadas para soldadura fuerte w se pueden usar para soldadura fuerte de Mo, y las soldaduras a base de cobre o plata se pueden usar para componentes de Mo que funcionan por debajo de 400 ℃;Para dispositivos electrónicos y piezas no estructurales que funcionan a 400 ~ 650 ℃, se pueden usar soldaduras de Cu Ag, Au Ni, PD Ni o Cu Ni;Los metales de aporte a base de titanio u otros metales puros con altos puntos de fusión se pueden usar para componentes que funcionan a temperaturas más altas.Cabe señalar que los metales de aporte a base de manganeso, cobalto y níquel generalmente no se recomiendan para evitar la formación de compuestos intermetálicos quebradizos en las uniones de soldadura fuerte.

Cuando los componentes TA o Nb se utilizan por debajo de 1000 ℃, se pueden seleccionar inyecciones a base de cobre, manganeso, cobalto, titanio, níquel, oro y paladio, incluidas Cu Au, Au Ni, PD Ni y Pt Au_ Ni y Las soldaduras de Cu Sn tienen buena humectabilidad a TA y Nb, buena formación de costuras de soldadura fuerte y alta fuerza de unión.Como los metales de aporte a base de plata tienden a hacer que los metales de soldadura fuerte se vuelvan quebradizos, deben evitarse tanto como sea posible.Para los componentes utilizados entre 1000 ℃ y 1300 ℃, los metales puros Ti, V, Zr o las aleaciones basadas en estos metales que forman infinitos sólidos y líquidos con ellos se seleccionarán como metales de aporte para soldadura fuerte.Cuando la temperatura de servicio es más alta, se puede seleccionar el metal de aporte que contiene HF.

W. Consulte la tabla 13 para ver los metales de aporte de soldadura fuerte para Mo, Ta y Nb a alta temperatura.

Tabla 13 metales de aporte para soldadura fuerte para soldadura fuerte a alta temperatura de metales refractarios

table13 2 Table 13 brazing filler metals for high temperature brazing of refractory metals

Table 13 brazing filler metals for high temperature brazing of refractory metals2
2. Tecnología de soldadura fuerte

Antes de soldar, se requiere eliminar con cuidado el óxido de la superficie del metal refractario.Se puede utilizar pulido mecánico, chorro de arena, limpieza ultrasónica o limpieza química.La soldadura fuerte se realizará inmediatamente después del proceso de limpieza.

Debido a la fragilidad inherente de W, las piezas de W deben manipularse con cuidado en la operación de ensamblaje de componentes para evitar roturas.Para evitar la formación de carburo de tungsteno quebradizo, debe evitarse el contacto directo entre W y el grafito.El pretensado debido al proceso de presoldadura o soldadura se eliminará antes de soldar.W es muy fácil de oxidar cuando sube la temperatura.El grado de vacío debe ser lo suficientemente alto durante la soldadura fuerte.Cuando la soldadura fuerte se lleva a cabo dentro del rango de temperatura de 1000 ~ 1400 ℃, el grado de vacío no debe ser inferior a 8 × 10-3Pa. Para mejorar la temperatura de fusión y la temperatura de servicio de la unión, el proceso de soldadura fuerte se puede combinar con el tratamiento de difusión después de la soldadura.Por ejemplo, la soldadura b-ni68cr20si10fel se usa para soldar W a 1180 ℃.Después de tres tratamientos de difusión de 1070 ℃ /4h, 1200 ℃ /3.5h y 1300 ℃ /2h después de la soldadura, la temperatura de servicio de la junta soldada puede alcanzar más de 2200 ℃.

El pequeño coeficiente de expansión térmica debe tenerse en cuenta al ensamblar la junta soldada de Mo, y el espacio de la junta debe estar dentro del rango de 0.05 ~ 0.13MM.Si se utiliza un accesorio, seleccione un material con un pequeño coeficiente de expansión térmica.Se produce más recristalización cuando la soldadura fuerte con llama, el horno de atmósfera controlada, el horno de vacío, el horno de inducción y el calentamiento por resistencia superan la temperatura de recristalización o la temperatura de recristalización disminuye debido a la difusión de los elementos de soldadura.Por lo tanto, cuando la temperatura de soldadura fuerte está cerca de la temperatura de recristalización, cuanto más corto sea el tiempo de soldadura fuerte, mejor.Cuando se suelda por encima de la temperatura de recristalización del Mo, el tiempo de soldadura fuerte y la velocidad de enfriamiento deben controlarse para evitar el agrietamiento causado por un enfriamiento demasiado rápido.Cuando se utiliza soldadura fuerte con llama de oxiacetileno, es ideal usar fundente mixto, es decir, fundente de soldadura fuerte de borato industrial o plata más fundente de alta temperatura que contenga fluoruro de calcio, que puede obtener una buena protección.El método consiste en recubrir primero una capa de fundente de soldadura fuerte de plata en la superficie de Mo y luego recubrir con fundente de alta temperatura.El fundente de soldadura fuerte de plata tiene actividad en un rango de temperatura más bajo, y la temperatura activa del fundente de alta temperatura puede alcanzar los 1427 ℃.

Los componentes de TA o Nb se sueldan preferentemente al vacío y el grado de vacío no es inferior a 1,33 × 10-2Pa.Si la soldadura fuerte se lleva a cabo bajo la protección de gas inerte, las impurezas del gas, como el monóxido de carbono, el amoníaco, el nitrógeno y el dióxido de carbono, deben eliminarse estrictamente.Cuando la soldadura fuerte o la soldadura fuerte por resistencia se lleven a cabo al aire, se debe usar un metal de aporte especial para soldadura fuerte y un fundente apropiado.Para evitar que el TA o el Nb entren en contacto con el oxígeno a alta temperatura, se puede recubrir la superficie con una capa de cobre metálico o níquel y se puede llevar a cabo el tratamiento de recocido por difusión correspondiente.


Hora de publicación: 13-jun-2022