Brasio cerameg a metelau

1. Presyddadwyedd

Mae'n anodd brasio cydrannau ceramig a cheramig, ceramig a metel. Mae'r rhan fwyaf o'r sodr yn ffurfio pêl ar wyneb y ceramig, gyda fawr ddim gwlychu neu ddim gwlychu o gwbl. Mae'r metel llenwi brasio sy'n gallu gwlychu cerameg yn hawdd i ffurfio amrywiaeth o gyfansoddion brau (megis carbidau, silicidau a chyfansoddion teiran neu aml-amrywiol) ar ryngwyneb y cymal yn ystod brasio. Mae presenoldeb y cyfansoddion hyn yn effeithio ar briodweddau mecanyddol y cymal. Yn ogystal, oherwydd y gwahaniaeth mawr mewn cyfernodau ehangu thermol rhwng ceramig, metel a sodr, bydd straen gweddilliol yn y cymal ar ôl i'r tymheredd brasio oeri i dymheredd ystafell, a all achosi cracio'r cymal.

Gellir gwella gwlybaniaeth y sodr ar yr wyneb ceramig trwy ychwanegu elfennau metel gweithredol at y sodr cyffredin; Gall tymheredd isel a bresio amser byr leihau effaith adwaith rhyngwyneb; Gellir lleihau straen thermol y cymal trwy ddylunio ffurf gymal addas a defnyddio metel un haen neu aml-haen fel yr haen ganolradd.

2. Sodr

Fel arfer, mae cerameg a metel yn cael eu cysylltu mewn ffwrnais gwactod neu ffwrnais hydrogen ac argon. Yn ogystal â nodweddion cyffredinol, dylai metelau llenwi sodr ar gyfer dyfeisiau electronig gwactod fod â rhai gofynion arbennig hefyd. Er enghraifft, ni ddylai'r sodr gynnwys elfennau sy'n cynhyrchu pwysedd anwedd uchel, er mwyn peidio ag achosi gollyngiad dielectrig a gwenwyno catod dyfeisiau. Yn gyffredinol, nodir, pan fydd y ddyfais yn gweithio, na ddylai pwysedd anwedd y sodr fod yn fwy na 10-3pa, ac ni ddylai'r amhureddau pwysedd anwedd uchel sydd wedi'u cynnwys fod yn fwy na 0.002% ~ 0.005%; Ni ddylai w (o) y sodr fod yn fwy na 0.001%, er mwyn osgoi anwedd dŵr a gynhyrchir yn ystod sodr mewn hydrogen, a all achosi tasgu metel sodr tawdd; Yn ogystal, rhaid i'r sodr fod yn lân ac yn rhydd o ocsidau arwyneb.

Wrth bresio ar ôl metelu ceramig, gellir defnyddio metelau llenwi bresio copr, sylfaen, copr arian, copr aur a metelau bresio aloi eraill.

Ar gyfer bresio uniongyrchol cerameg a metelau, dylid dewis metelau llenwi bresio sy'n cynnwys elfennau gweithredol Ti a Zr. Y metelau llenwi deuaidd yn bennaf yw Ti Cu a Ti Ni, y gellir eu defnyddio ar 1100 ℃. Ymhlith y sodr teiran, Ag Cu Ti (W) (TI) yw'r sodr a ddefnyddir amlaf, y gellir ei ddefnyddio ar gyfer bresio uniongyrchol amrywiol serameg a metelau. Gellir defnyddio'r metel llenwi teiran gan ffoil, powdr neu fetel llenwi ewtectig Ag Cu gyda phowdr Ti. Mae gan fetel llenwi bresio B-ti49be2 ymwrthedd cyrydiad tebyg i ddur di-staen a phwysau anwedd isel. Gellir ei ddewis yn ffafriol yn y cymalau selio gwactod gyda gwrthiant ocsideiddio a gollyngiadau. Mewn sodr ti-v-cr, y tymheredd toddi yw'r isaf (1620 ℃) ​​pan fydd w (V) yn 30%, a gall ychwanegu Cr leihau'r ystod tymheredd toddi yn effeithiol. Defnyddiwyd sodr B-ti47.5ta5 heb Cr ar gyfer bresio uniongyrchol alwmina ac ocsid magnesiwm, a gall ei gymal weithio ar dymheredd amgylchynol o 1000 ℃. Mae Tabl 14 yn dangos y fflwcs gweithredol ar gyfer cysylltiad uniongyrchol rhwng cerameg a metel.

Tabl 14 metelau llenwi presyddu gweithredol ar gyfer presyddu cerameg a metel

2. Technoleg sodreiddio

Gellir sodreiddio'r cerameg wedi'i rhag-feteleiddio mewn amgylchedd nwy anadweithiol purdeb uchel, hydrogen neu wactod. Defnyddir sodreiddio gwactod yn gyffredinol ar gyfer sodreiddio cerameg yn uniongyrchol heb feteleiddio.

(1) Proses bresio cyffredinol Gellir rhannu'r broses bresio gyffredinol ar gyfer cerameg a metel yn saith proses: glanhau arwynebau, cotio past, meteleiddio arwynebau cerameg, platio nicel, bresio ac archwilio ar ôl weldio.

Pwrpas glanhau arwynebau yw cael gwared â staen olew, staen chwys a ffilm ocsid ar wyneb y metel sylfaen. Dylid dadfrasteru'r rhannau metel a'r sodr yn gyntaf, yna dylid tynnu'r ffilm ocsid trwy olchi asid neu alcali, eu golchi â dŵr llifo a'u sychu. Dylid trin rhannau â gofynion uchel â gwres mewn ffwrnais gwactod neu ffwrnais hydrogen (gellir defnyddio'r dull bomio ïonau hefyd) ar dymheredd ac amser priodol i buro wyneb y rhannau. Ni ddylai'r rhannau wedi'u glanhau ddod i gysylltiad â gwrthrychau seimllyd na dwylo noeth. Dylid eu rhoi ar unwaith yn y broses nesaf neu yn y sychwr. Ni ddylid eu hamlygu i'r awyr am amser hir. Dylid glanhau rhannau ceramig ag aseton ac uwchsonig, eu golchi â dŵr llifo, ac yn olaf eu berwi ddwywaith gyda dŵr wedi'i ddad-ïoneiddio am 15 munud bob tro.

Mae cotio past yn broses bwysig o feteileiddio cerameg. Yn ystod y cotio, caiff ei roi ar yr wyneb cerameg i'w feteileiddio gyda brwsh neu beiriant cotio past. Mae trwch y cotio fel arfer rhwng 30 a 60mm. Yn gyffredinol, paratoir y past o bowdr metel pur (weithiau ychwanegir ocsid metel priodol) gyda maint gronynnau o tua 1 a 5um a glud organig.

Anfonir y rhannau ceramig wedi'u gludo i ffwrnais hydrogen a'u sinteru â hydrogen gwlyb neu amonia wedi'i gracio ar 1300 ~ 1500 ℃ am 30 ~ 60 munud. Ar gyfer y rhannau ceramig sydd wedi'u gorchuddio â hydridau, dylid eu cynhesu i tua 900 ℃ i ddadelfennu'r hydridau ac adweithio â metel pur neu ditaniwm (neu sirconiwm) sy'n weddill ar yr wyneb ceramig i gael gorchudd metel ar yr wyneb ceramig.

Ar gyfer yr haen feteleiddiedig MoMn, er mwyn ei gwneud yn wlyb gyda'r sodr, rhaid electroplatio haen nicel o 1.4 ~ 5um neu ei gorchuddio â haen o bowdr nicel. Os yw'r tymheredd brasio yn is na 1000 ℃, mae angen sinteru'r haen nicel ymlaen llaw mewn ffwrnais hydrogen. Y tymheredd a'r amser sinteru yw 1000 ℃ /15 ~ 20 munud.

Mae'r cerameg wedi'i thrin yn rhannau metel, a fydd yn cael eu cydosod yn gyfanwaith gyda mowldiau dur di-staen neu graffit a cherameg. Dylid gosod sodr yn y cymalau, a dylid cadw'r darn gwaith yn lân drwy gydol y llawdriniaeth, ac ni ddylid ei gyffwrdd â dwylo noeth.

Dylid cynnal y brasiad mewn ffwrnais argon, hydrogen neu wactod. Mae tymheredd y brasiad yn dibynnu ar y metel llenwi brasiad. Er mwyn atal cracio rhannau ceramig, ni ddylai'r gyfradd oeri fod yn rhy gyflym. Yn ogystal, gall brasiad hefyd gymhwyso pwysau penodol (tua 0.49 ~ 0.98mpa).

Yn ogystal ag archwiliad ansawdd yr arwyneb, rhaid i'r weldiadau wedi'u brasteru hefyd fod yn destun archwiliad sioc thermol ac archwiliad priodweddau mecanyddol. Rhaid i'r rhannau selio ar gyfer dyfeisiau gwactod hefyd fod yn destun prawf gollyngiadau yn unol â'r rheoliadau perthnasol.

(2) Presyddu uniongyrchol Wrth bresyddu'n uniongyrchol (dull metel gweithredol), glanhewch wyneb y weldiadau ceramig a metel yn gyntaf, ac yna eu cydosod. Er mwyn osgoi craciau a achosir gan gyfernodau ehangu thermol gwahanol ddeunyddiau cydrannau, gellir cylchdroi'r haen byffer (un neu fwy o haenau o ddalennau metel) rhwng y weldiadau. Dylid clampio'r metel llenwi bresyddu rhwng dau weldiad neu ei osod yn y safle lle mae'r bwlch wedi'i lenwi â metel llenwi bresyddu cyn belled ag y bo modd, ac yna dylid cynnal y bresyddu fel bresyddu gwactod cyffredin.

Os defnyddir sodr Ag Cu Ti ar gyfer bresio uniongyrchol, dylid mabwysiadu'r dull bresio gwactod. Pan fydd gradd y gwactod yn y ffwrnais yn cyrraedd 2.7 × Dechreuwch gynhesu ar 10-3pa, a gall y tymheredd godi'n gyflym ar yr adeg hon; Pan fydd y tymheredd yn agos at bwynt toddi'r sodr, dylid codi'r tymheredd yn araf i wneud i dymheredd pob rhan o'r weldiad dueddu i fod yr un fath; Pan fydd y sodr wedi toddi, dylid codi'r tymheredd yn gyflym i'r tymheredd bresio, a dylai'r amser dal fod yn 3 ~ 5 munud; Yn ystod yr oeri, dylid ei oeri'n araf cyn 700 ℃, a gellir ei oeri'n naturiol gyda'r ffwrnais ar ôl 700 ℃.

Pan gaiff sodr gweithredol Ti Cu ei frasio'n uniongyrchol, gall ffurf y sodr fod yn ffoil Cu ynghyd â phowdr Ti neu rannau Cu ynghyd â ffoil Ti, neu gellir gorchuddio'r wyneb ceramig â phowdr Ti ynghyd â ffoil Cu. Cyn frasio, rhaid dadnwyo'r holl rannau metel trwy wactod. Dylai tymheredd dadnwyo copr di-ocsigen fod rhwng 750 a 800 ℃, a rhaid dadnwyo Ti, Nb, Ta, ac ati ar 900 ℃ am 15 munud. Ar yr adeg hon, ni ddylai'r radd gwactod fod yn llai na 6.7 × 10-3Pa. Yn ystod y frasio, cydosodwch y cydrannau i'w weldio yn y gosodiad, cynheswch nhw yn y ffwrnais gwactod i 900 ~ 1120 ℃, a'r amser dal yw 2 ~ 5 munud. Yn ystod y broses frasio gyfan, ni ddylai'r radd gwactod fod yn llai na 6.7 × 10-3Pa.

Mae proses bresyddu dull Ti Ni yn debyg i un dull Ti Cu, ac mae'r tymheredd presyddu yn 900 ± 10 ℃.

(3) Dull presyddu ocsid Mae dull presyddu ocsid yn ddull o wireddu cysylltiad dibynadwy trwy ddefnyddio'r cyfnod gwydr a ffurfir trwy doddi sodr ocsid i dreiddio i serameg a gwlychu wyneb y metel. Gall gysylltu serameg â serameg a serameg â metelau. Mae metelau llenwi presyddu ocsid yn cynnwys Al2O3, Cao, Bao ac MgO yn bennaf. Trwy ychwanegu B2O3, Y2O3 a ta2o3, gellir cael metelau llenwi presyddu gyda gwahanol bwyntiau toddi a chyfernodau ehangu llinol. Yn ogystal, gellir defnyddio metelau llenwi presyddu fflworid gyda CaF2 a NaF fel y prif gydrannau hefyd i gysylltu serameg a metelau i gael cymalau â chryfder uchel a gwrthiant gwres uchel.