Brasagem de metais refratários

1. Solda

Todos os tipos de soldas com temperatura inferior a 3000 ℃ podem ser usados ​​para brasagem W, e soldas à base de cobre ou prata podem ser usadas para componentes com temperatura inferior a 400 ℃; metais de enchimento à base de ouro, manganês, paládio ou broca são geralmente usados ​​para componentes usados ​​entre 400 ℃ e 900 ℃; para componentes usados ​​acima de 1000 ℃, metais puros como Nb, Ta, Ni, Pt, PD e Mo são mais usados. A temperatura de trabalho dos componentes soldados com solda à base de platina atingiu 2150 ℃. Se o tratamento de difusão de 1080 ℃ for realizado após a brasagem, a temperatura máxima de trabalho pode chegar a 3038 ℃.

A maioria das soldas utilizadas para brasagem de aço inoxidável (w) pode ser utilizada para brasagem de Mo, e soldas à base de cobre ou prata podem ser utilizadas para componentes de Mo operando abaixo de 400 °C. Para dispositivos eletrônicos e peças não estruturais operando a 400 ~ 650 °C, podem ser utilizadas soldas de Cu Ag, Au Ni, PD Ni ou Cu Ni. Para componentes operando em temperaturas mais altas, podem ser utilizados metais de adição à base de titânio ou outros metais puros com alto ponto de fusão. Deve-se observar que metais de adição à base de manganês, cobalto e níquel geralmente não são recomendados para evitar a formação de compostos intermetálicos quebradiços nas juntas de brasagem.

Quando componentes de TA ou Nb são usados ​​abaixo de 1000 ℃, injeções à base de cobre, manganês, cobalto, titânio, níquel, ouro e paládio podem ser selecionadas, incluindo Cu Au, Au Ni, PD Ni e Pt Au_ Ni e Cu Sn apresentam boa molhabilidade para TA e Nb, boa formação de costura de brasagem e alta resistência da junta. Como metais de adição à base de prata tendem a tornar os metais de brasagem quebradiços, eles devem ser evitados o máximo possível. Para componentes usados ​​entre 1000 ℃ e 1300 ℃, metais puros Ti, V, Zr ou ligas à base desses metais que formam sólidos e líquidos infinitos com eles devem ser selecionados como metais de adição de brasagem. Quando a temperatura de serviço for mais alta, o metal de adição contendo HF pode ser selecionado.

W. Consulte a tabela 13 para metais de adição de brasagem para Mo, Ta e Nb em alta temperatura.

Tabela 13 Metais de adição para brasagem de alta temperatura de metais refratários

2. Tecnologia de brasagem

Antes da brasagem, é necessário remover cuidadosamente o óxido da superfície do metal refratário. Podem ser utilizados lixamento mecânico, jateamento de areia, limpeza ultrassônica ou limpeza química. A brasagem deve ser realizada imediatamente após o processo de limpeza.

Devido à fragilidade inerente do W, as peças de W devem ser manuseadas com cuidado durante a operação de montagem dos componentes para evitar quebras. Para evitar a formação de carboneto de tungstênio quebradiço, o contato direto entre W e grafite deve ser evitado. A pré-tensão devido ao processamento de pré-soldagem ou soldagem deve ser eliminada antes da soldagem. W é muito fácil de oxidar quando a temperatura aumenta. O grau de vácuo deve ser alto o suficiente durante a brasagem. Quando a brasagem é realizada dentro da faixa de temperatura de 1000 ~ 1400 ℃, o grau de vácuo não deve ser inferior a 8 × 10-3Pa. Para melhorar a temperatura de refusão e a temperatura de serviço da junta, o processo de brasagem pode ser combinado com o tratamento de difusão após a soldagem. Por exemplo, a solda b-ni68cr20si10fel é usada para brasar W a 1180 ℃. Após três tratamentos de difusão de 1070 ℃ /4h, 1200 ℃ /3,5h e 1300 ℃ /2h após a soldagem, a temperatura de serviço da junta soldada pode atingir mais de 2200 ℃.

O pequeno coeficiente de expansão térmica deve ser levado em consideração ao montar a junta brasada de Mo, e a folga da junta deve estar dentro da faixa de 0,05 ~ 0,13 mm. Se um acessório for usado, selecione um material com um pequeno coeficiente de expansão térmica. A recristalização de Mo ocorre quando a brasagem por chama, forno de atmosfera controlada, forno a vácuo, forno de indução e aquecimento por resistência excedem a temperatura de recristalização ou a temperatura de recristalização diminui devido à difusão dos elementos de solda. Portanto, quando a temperatura de brasagem estiver próxima da temperatura de recristalização, quanto menor o tempo de brasagem, melhor. Ao brasar acima da temperatura de recristalização de Mo, o tempo de brasagem e a taxa de resfriamento devem ser controlados para evitar rachaduras causadas por resfriamento muito rápido. Quando a brasagem por chama oxiacetileno é usada, é ideal usar fluxo misto, ou seja, fluxo de brasagem industrial de borato ou prata mais fluxo de alta temperatura contendo fluoreto de cálcio, que pode obter boa proteção. O método consiste em revestir primeiro uma camada de fluxo de brasagem de prata na superfície do Mo e, em seguida, revestir com fluxo de alta temperatura. O fluxo de brasagem de prata tem atividade em uma faixa de temperatura mais baixa, e a temperatura ativa do fluxo de alta temperatura pode chegar a 1427 ℃.

Os componentes de TA ou Nb são preferencialmente brasados ​​sob vácuo, com um grau de vácuo não inferior a 1,33 × 10-2Pa. Se a brasagem for realizada sob a proteção de gás inerte, impurezas gasosas como monóxido de carbono, amônia, nitrogênio e dióxido de carbono devem ser rigorosamente removidas. Quando a brasagem ou brasagem por resistência for realizada ao ar, deve-se utilizar metal de adição especial para brasagem e fluxo apropriado. Para evitar que o TA ou Nb entre em contato com o oxigênio em altas temperaturas, uma camada de cobre ou níquel metálico pode ser aplicada na superfície e o tratamento de recozimento por difusão correspondente pode ser realizado.