مختلط من الجرافيت والماس متعدد الكريستالات

(1) خصائص اللحام بالنحاس ، فإن المشاكل التي ينطوي عليها لحام الجرافيت والماس متعدد الكريستالات تشبه إلى حد بعيد تلك التي تواجهها في اللحام بالنحاس الخزفي.بالمقارنة مع المعدن ، من الصعب ترطيب مواد الجرافيت والماس متعدد البلورات من اللحام ، كما أن معامل التمدد الحراري الخاص بها يختلف تمامًا عن معامل المواد الإنشائية العامة.يتم تسخين الاثنين مباشرة في الهواء ، وستحدث الأكسدة أو الكربنة عندما تتجاوز درجة الحرارة 400 درجة مئوية.لذلك ، يجب استخدام اللحام بالنحاس ، ويجب ألا تقل درجة الفراغ عن 10-1 pa.لأن قوة كلاهما ليست عالية ، إذا كان هناك إجهاد حراري أثناء اللحام بالنحاس ، فقد تحدث تشققات.حاول اختيار معدن حشو مختلط ذو معامل تمدد حراري منخفض وتحكم بصرامة في معدل التبريد.نظرًا لأنه ليس من السهل ترطيب سطح هذه المواد بواسطة معادن حشو اللحام العادية ، يمكن ترسيب طبقة بسماكة 2.5 إلى 12.5 ميكرومتر من W و Mo وعناصر أخرى على سطح الجرافيت والمواد متعددة البلورات الماسية عن طريق تعديل السطح (طلاء الفراغ ، رش الأيونات ، رش البلازما وطرق أخرى) قبل اللحام بالنحاس وتشكيل الكربيدات المقابلة معهم ، أو يمكن استخدام معادن حشو مختلطة عالية النشاط.

يحتوي الجرافيت والماس على العديد من الدرجات ، والتي تختلف في حجم الجسيمات وكثافتها ونقاوتها وجوانب أخرى ، ولها خصائص لحام مختلفة.بالإضافة إلى ذلك ، إذا تجاوزت درجة حرارة مواد الألماس متعدد الكريستالات 1000 درجة مئوية ، تبدأ نسبة التآكل الكريستالات في الانخفاض ، وتنخفض نسبة التآكل بأكثر من 50٪ عندما تتجاوز درجة الحرارة 1200 درجة مئوية.لذلك ، عند تفريغ الماس بالنحاس ، يجب التحكم في درجة حرارة اللحام تحت 1200 درجة مئوية ، ويجب ألا تقل درجة الفراغ عن 5 × 10-2 باسكال.

(2) يعتمد اختيار معدن حشو اللحام بشكل أساسي على الاستخدام ومعالجة السطح.عند استخدامها كمواد مقاومة للحرارة ، يجب اختيار معدن حشو اللحام بالنحاس بدرجة حرارة عالية للنحاس ومقاومة جيدة للحرارة ؛بالنسبة للمواد المقاومة للتآكل الكيميائي ، يتم اختيار معادن حشو اللحام ذات درجة حرارة لحام منخفضة ومقاومة جيدة للتآكل.بالنسبة للجرافيت بعد معالجة السطح المعدني ، يمكن استخدام لحام النحاس النقي مع ليونة عالية ومقاومة جيدة للتآكل.يتميز اللحام النشط ذو القاعدة الفضية والنحاسية بقدرة جيدة على التبلل والسيولة للجرافيت والماس ، ولكن يصعب تجاوز درجة حرارة خدمة الوصلة النحاسية 400.بالنسبة لمكونات الجرافيت وأدوات الماس المستخدمة بين 400 و 800 ، عادةً ما تستخدم قاعدة الذهب ، قاعدة البلاديوم ، قاعدة المنغنيز أو معادن حشو قاعدة التيتانيوم.بالنسبة للوصلات المستخدمة بين 800 و 1000 ، يجب استخدام معادن حشو أساسها النيكل أو معادن مثقوبة.عند استخدام مكونات الجرافيت فوق 1000 ، يمكن استخدام معادن حشو المعادن النقية (Ni ، PD ، Ti) أو معادن حشو السبائك التي تحتوي على الموليبدينوم ، Mo ، Ta وعناصر أخرى يمكن أن تشكل الكربيدات بالكربون.

بالنسبة للجرافيت أو الماس بدون معالجة سطحية ، يمكن استخدام معادن الحشو النشطة في الجدول 16 للنحاس المباشر.معظم هذه المعادن هي سبائك ثنائية أو ثلاثية أساسها التيتانيوم.يتفاعل التيتانيوم النقي بقوة مع الجرافيت ، والذي يمكن أن يشكل طبقة كربيد سميكة جدًا ، كما أن معامل التمدد الخطي الخاص به يختلف تمامًا عن معامل الجرافيت ، الذي يسهل إحداث تشققات ، لذلك لا يمكن استخدامه كجندى.يمكن أن تؤدي إضافة Cr و Ni إلى Ti إلى تقليل درجة الانصهار وتحسين قابلية البلل مع السيراميك.Ti عبارة عن سبيكة ثلاثية ، تتكون أساسًا من Ti Zr ، مع إضافة TA و Nb وعناصر أخرى.لها معامل تمدد خطي منخفض ، مما يقلل من إجهاد اللحام.السبيكة الثلاثية المكونة أساسًا من Ti Cu مناسبة للنحاس بالنحاس من الجرافيت والصلب ، وللمفصل مقاومة عالية للتآكل.

الجدول 16 معادن حشو مختلطة للنحاس المباشر من الجرافيت والماس

(3) عملية اللحام بالنحاس يمكن تقسيم طرق اللحام بالنحاس للجرافيت إلى فئتين ، واحدة هي اللحام بالنحاس بعد تعدين السطح ، والأخرى اللحام بالنحاس دون معالجة السطح.بغض النظر عن الطريقة المستخدمة ، يجب أن تتم معالجة اللحام قبل التجميع ، ويتم مسح الملوثات السطحية لمواد الجرافيت باستخدام الكحول أو الأسيتون.في حالة اللحام بالنحاس السطحي ، يتم طلاء طبقة من النيكل والنحاس أو طبقة من Ti أو Zr أو مبيد الموليبدينوم على سطح الجرافيت عن طريق الرش بالبلازما ، ثم يتم استخدام معدن حشو أساسه النحاس أو معدن حشو أساسه الفضة للنحاس. .اللحام المباشر بالنحاس هو الطريقة الأكثر استخدامًا في الوقت الحاضر.يمكن تحديد درجة حرارة اللحام بالنحاس وفقًا للحام الموضح في الجدول 16. يمكن تثبيت اللحام في منتصف الوصلة الملحومة بالنحاس أو بالقرب من أحد طرفيها.عند اللحام بالنحاس مع معدن ذي معامل تمدد حراري كبير ، يمكن استخدام Mo أو Ti بسماكة معينة كطبقة عازلة وسيطة.يمكن أن تنتج الطبقة الانتقالية تشوهًا بلاستيكيًا أثناء التسخين بالنحاس ، وتمتص الإجهاد الحراري وتجنب تكسير الجرافيت.على سبيل المثال ، يتم استخدام Mo كمفصل انتقالي للنحاس الفراغي لمكونات الجرافيت و hastelloyn.يستخدم جندى B-pd60ni35cr5 ذو مقاومة جيدة لتآكل الملح المصهور والإشعاع.درجة حرارة اللحام هي 1260 ℃ ودرجة الحرارة تبقى لمدة 10 دقائق.

يمكن لحام الماس الطبيعي بالنحاس مباشرة باستخدام b-ag68.8cu16.7ti4.5 و b-ag66cu26ti8 والجنود النشطين الآخرين.يجب أن يتم اللحام بالنحاس تحت التفريغ أو تحت حماية منخفضة من الأرجون.يجب ألا تزيد درجة حرارة اللحام بالنحاس عن 850 درجة مئوية ، ويجب اختيار معدل تسخين أسرع.يجب ألا يكون وقت التثبيت في درجة حرارة اللحام طويلاً (حوالي 10 ثوانٍ بشكل عام) لتجنب تكوين طبقة عرة مستمرة في الواجهة.عند لحام الماس والسبائك الفولاذية بالنحاس ، يجب إضافة طبقة بلاستيكية داخلية أو طبقة سبائك منخفضة التمدد للانتقال لمنع تلف حبيبات الماس الناتجة عن الإجهاد الحراري المفرط.يتم تصنيع أداة التدوير أو أداة التثقيب للمعالجة فائقة الدقة عن طريق عملية اللحام بالنحاس ، والتي تقوم بنحاس 20 ~ 100 ملليجرام من الجسيمات الصغيرة على الجسم الفولاذي ، وتصل قوة مفصل اللحام بالنحاس إلى 200 ~ 250 ميجا باسكال.

يمكن لحام الماس متعدد الكريستالات باللهب أو التردد العالي أو الفراغ.يتم استخدام اللحام بالنحاس عالي التردد أو اللحام بالنحاس باللهب من أجل شفرة المنشار الدائرية الماسية التي تقطع المعدن أو الحجر.يجب اختيار معدن حشو لحام بالنحاس النشط Ag Cu Ti مع نقطة انصهار منخفضة.يجب التحكم في درجة حرارة اللحام بالنحاس أقل من 850 درجة مئوية ، ويجب ألا يكون وقت التسخين طويلاً للغاية ، ويجب اعتماد معدل تبريد بطيء.إن قطع الماس متعددة الكريستالات المستخدمة في الحفر البترولية والجيولوجية لها ظروف عمل سيئة وتتحمل أحمال تصادم ضخمة.يمكن اختيار معدن حشو اللحام بالنحاس القائم على النيكل ويمكن استخدام رقائق النحاس النقية كطبقة داخلية للنحاس بالفراغ.على سبيل المثال ، 350 ~ 400 كبسولة Ф 4.5 ~ 4.5mm الماس متعدد الكريستالات العمودي ملحوم بالنحاس في ثقوب من الصلب 35CrMo أو 40CrNiMo لتشكيل أسنان القطع.تم اعتماد اللحام بالنحاس ، ودرجة الفراغ لا تقل عن 5 × 10-2Pa ، ودرجة حرارة اللحام بالنحاس هي 1020 ± 5 ℃ ، ووقت الإمساك 20 ± 2 دقيقة ، وقوة القص للمفصل بالنحاس أكبر من 200 ميجا باسكال

أثناء اللحام بالنحاس ، يجب استخدام الوزن الذاتي للحام للتجميع وتحديد الموضع قدر الإمكان لجعل الجزء المعدني يضغط على الجرافيت أو المادة متعددة البلورات في الجزء العلوي.عند استخدام أداة التثبيت لتحديد الموضع ، يجب أن تكون مادة التثبيت هي المادة ذات معامل التمدد الحراري المماثل لمعامل اللحام.