ការតោងសេរ៉ាមិចនិងលោហធាតុ

1. Brazeability

វាជាការលំបាកក្នុងការ braze ceramic និងសេរ៉ាមិច សេរ៉ាមិច និងលោហៈធាតុ។ភាគច្រើននៃ solder បង្កើតជាបាល់នៅលើផ្ទៃសេរ៉ាមិចជាមួយនឹងការសើមតិចតួចឬគ្មាន។លោហៈធាតុដែកដែលអាចធ្វើឱ្យសេរ៉ាមិកសើមគឺងាយស្រួលក្នុងការបង្កើតសមាសធាតុផុយជាច្រើន (ដូចជាសារធាតុ carbides silicides និងសមាសធាតុ ternary ឬ multivariate) នៅចំនុចប្រទាក់រួមគ្នាកំឡុងពេលដាក់ដែក។អត្ថិភាពនៃសមាសធាតុទាំងនេះប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃសន្លាក់។លើសពីនេះទៀត ដោយសារតែភាពខុសគ្នាដ៏ធំនៃមេគុណពង្រីកកម្ដៅក្នុងចំណោមសេរ៉ាមិច លោហៈ និងសារធាតុដែក នឹងមានភាពតានតឹងសំណល់នៅក្នុងសន្លាក់ បន្ទាប់ពីសីតុណ្ហភាពដែកត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានការប្រេះស្រាំនៃសន្លាក់។

ភាពសើមនៃ solder នៅលើផ្ទៃសេរ៉ាមិចអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដោយបន្ថែមធាតុលោហៈសកម្មទៅ solder ទូទៅ;សីតុណ្ហភាពទាប និងរយៈពេលខ្លី brazing អាចកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលនៃប្រតិកម្មចំណុចប្រទាក់;ភាពតានតឹងកម្ដៅនៃសន្លាក់អាចត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយការរចនាទម្រង់សន្លាក់ដែលសមស្រប និងប្រើលោហៈតែមួយ ឬច្រើនស្រទាប់ជាស្រទាប់មធ្យម។

2. solder

សេរ៉ាមិច និងលោហៈជាធម្មតាត្រូវបានតភ្ជាប់នៅក្នុងឡចំហាយ ឬឡចំហាយអ៊ីដ្រូសែន និងអាហ្គុន។បន្ថែមពីលើលក្ខណៈទូទៅ លោហធាតុបំពេញដែកសម្រាប់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកដែលខ្វះចន្លោះក៏គួរតែមានតម្រូវការពិសេសមួយចំនួនផងដែរ។ឧទាហរណ៍ solder មិនគួរមានធាតុដែលបង្កើតសម្ពាធចំហាយខ្ពស់, ដូច្នេះជាការមិនបណ្តាលឱ្យលេចធ្លាយ dielectric និងការពុល cathode នៃឧបករណ៍។វាត្រូវបានបញ្ជាក់ជាទូទៅថានៅពេលដែលឧបករណ៍កំពុងដំណើរការសម្ពាធចំហាយនៃ solder មិនលើសពី 10-3pa ហើយភាពមិនបរិសុទ្ធនៃសម្ពាធចំហាយខ្ពស់ដែលមានមិនលើសពី 0.002% ~ 0.005% ។w (o) នៃ solder មិនត្រូវលើសពី 0.001% ដូច្នេះដើម្បីជៀសវាងចំហាយទឹកដែលបានបង្កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេល brazing នៅក្នុងអ៊ីដ្រូសែនដែលអាចបណ្តាលឱ្យប្រឡាក់នៃដែក solder រលាយ;លើសពីនេះទៀត solder ត្រូវតែស្អាតនិងគ្មានអុកស៊ីដលើផ្ទៃ។

នៅពេលដែល brazing បន្ទាប់ពីការលោហធាតុសេរ៉ាមិច, ទង់ដែង, មូលដ្ឋាន, ទង់ដែងប្រាក់, ទង់ដែងមាសនិង alloy brazing filler លោហៈផ្សេងទៀតអាចត្រូវបានប្រើ។

សម្រាប់ការតោងសេរ៉ាមិច និងលោហធាតុដោយផ្ទាល់ លោហធាតុបំពេញដែកដែលមានធាតុសកម្ម Ti និង Zr ត្រូវបានជ្រើសរើស។លោហធាតុបំពេញប្រព័ន្ធគោលពីរគឺ Ti Cu និង Ti Ni ដែលអាចប្រើបាននៅសីតុណ្ហភាព 1100 ℃។ក្នុងចំណោម solder ternary, Ag Cu Ti (W) (TI) គឺជា solder ដែលគេនិយមប្រើបំផុត ដែលអាចប្រើសម្រាប់ brazing ដោយផ្ទាល់នៃសេរ៉ាមិច និងលោហៈផ្សេងៗ។លោហៈធាតុបំពេញ ternary អាចត្រូវបានប្រើដោយ foil, ម្សៅ ឬ លោហៈធាតុបំពេញ Ag Cu eutectic ជាមួយម្សៅ Ti ។B-ti49be2 ដែកបំពេញដែកមានភាពធន់ទ្រាំនឹងការ corrosion ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងដែកអ៊ីណុកនិងសម្ពាធចំហាយទាប។វាអាចត្រូវបានជ្រើសរើសជាអាទិភាពនៅក្នុងសន្លាក់ផ្សាភ្ជាប់ខ្វះចន្លោះជាមួយនឹងភាពធន់នឹងការកត់សុី និងការលេចធ្លាយ។នៅក្នុង ti-v-cr solder សីតុណ្ហភាពរលាយគឺទាបបំផុត (1620 ℃) ​​នៅពេលដែល w (V) គឺ 30% ហើយការបន្ថែម Cr អាចកាត់បន្ថយជួរសីតុណ្ហភាពរលាយយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។B-ti47.5ta5 solder ដោយគ្មាន Cr ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់នៃអាលុយមីញ៉ូ និងម៉ាញ៉េស្យូមអុកស៊ីត ហើយសន្លាក់របស់វាអាចដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញ 1000 ℃។តារាងទី 14 បង្ហាញពីលំហូរសកម្មសម្រាប់ការតភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់រវាងសេរ៉ាមិច និងលោហៈ។

តារាងទី 14 សារធាតុបំពេញដែកសកម្មសម្រាប់តង្កៀបសេរ៉ាមិច និងដែក

2. បច្ចេកវិទ្យា brazing

សេរ៉ាមិចមុនលោហធាតុអាចត្រូវបានប្រេះនៅក្នុងឧស្ម័នអសកម្មដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ អ៊ីដ្រូសែន ឬបរិយាកាសខ្វះចន្លោះ។ម៉ាស៊ីនបូមធូលី ជាទូទៅត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការតោងដោយផ្ទាល់នៃសេរ៉ាមិចដោយមិនប្រើលោហធាតុ។

(1) ដំណើរការ brazing សកល ដំណើរការ brazing សកលនៃសេរ៉ាមិច និងលោហៈអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជា 7 ដំណើរការ: ការសម្អាតផ្ទៃ, ថ្នាំកូតបិទភ្ជាប់, លោហធាតុលើផ្ទៃសេរ៉ាមិច, បន្ទះនីកែល, brazing និងការត្រួតពិនិត្យការផ្សារក្រោយ។

គោលបំណងនៃការសម្អាតផ្ទៃគឺដើម្បីលុបស្នាមប្រឡាក់ប្រេង ស្នាមប្រឡាក់ញើស និងខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីតនៅលើផ្ទៃលោហៈមូលដ្ឋាន។ផ្នែកលោហធាតុ និងសារធាតុ solder ត្រូវបាន degreased ជាមុនសិន បន្ទាប់មក ខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដត្រូវយកចេញដោយការលាងអាស៊ីត ឬអាល់កាឡាំង លាងដោយទឹកហូរ និងស្ងួត។ផ្នែកដែលមានតំរូវការខ្ពស់ត្រូវតែត្រូវបានកំដៅក្នុងឡខ្វះចន្លោះ ឬឡចំហាយអ៊ីដ្រូសែន (វិធីសាស្ត្របំផ្ទុះអ៊ីយ៉ុងក៏អាចប្រើបានដែរ) នៅសីតុណ្ហភាព និងពេលវេលាសមស្របដើម្បីបន្សុទ្ធផ្ទៃនៃផ្នែក។ផ្នែកដែលបានសម្អាតមិនត្រូវប៉ះនឹងវត្ថុដែលមានជាតិខាញ់ ឬដៃទទេឡើយ។ពួកវាត្រូវដាក់ភ្លាមៗទៅក្នុងដំណើរការបន្ទាប់ ឬចូលក្នុងម៉ាស៊ីនសម្ងួត។ពួកគេមិនត្រូវប៉ះពាល់នឹងខ្យល់ក្នុងរយៈពេលយូរ។ផ្នែកសេរ៉ាមិចត្រូវលាងសម្អាតដោយអាសេតូន និងអ៊ុលត្រាសោន លាងដោយទឹកហូរ ហើយចុងក្រោយដាំឱ្យពុះពីរដងជាមួយទឹកឌីអ៊ីយ៉ូនរយៈពេល ១៥ នាទីរាល់ពេល។

ថ្នាំកូតបិទភ្ជាប់គឺជាដំណើរការដ៏សំខាន់មួយនៃការធ្វើលោហធាតុសេរ៉ាមិច។កំឡុងពេលលាប វាត្រូវបានលាបលើផ្ទៃសេរ៉ាមិច ដើម្បីធ្វើលោហធាតុដោយប្រើជក់ ឬបិទភ្ជាប់ម៉ាស៊ីន។កម្រាស់ថ្នាំកូតជាទូទៅគឺ 30 ~ 60mm ។ការបិទភ្ជាប់ជាទូទៅត្រូវបានរៀបចំពីម្សៅដែកសុទ្ធ (ជួនកាលអុកស៊ីដលោហៈសមស្របត្រូវបានបន្ថែម) ដែលមានទំហំភាគល្អិតប្រហែល 1 ~ 5um និងសារធាតុស្អិតសរីរាង្គ។

ផ្នែកសេរ៉ាមិចដែលបានបិទភ្ជាប់ត្រូវបានបញ្ជូនទៅឡដុតអ៊ីដ្រូសែនហើយដុតជាមួយអ៊ីដ្រូសែនសើមឬអាម៉ូញាក់ប្រេះនៅសីតុណ្ហភាព 1300 ~ 1500 ℃សម្រាប់ 30 ~ 60 នាទី។សម្រាប់ផ្នែកសេរ៉ាមិចដែលស្រោបដោយអ៊ីដ្រូអ៊ីដ ពួកវាត្រូវកំដៅដល់ប្រហែល 900 ℃ ដើម្បីបំបែកអ៊ីដ្រូអ៊ីត និងប្រតិកម្មជាមួយលោហៈសុទ្ធ ឬទីតានីញ៉ូម (ឬហ្សីខនីញ៉ូម) ដែលនៅសេសសល់លើផ្ទៃសេរ៉ាមិច ដើម្បីទទួលបានថ្នាំកូតដែកលើផ្ទៃសេរ៉ាមិច។

សម្រាប់ស្រទាប់លោហធាតុ Mo Mn ដើម្បីធ្វើឱ្យវាសើមជាមួយ solder ស្រទាប់នីកែលនៃ 1.4 ~ 5um ត្រូវតែត្រូវបាន electroplated ឬ coated ជាមួយស្រទាប់នៃម្សៅនីកែលមួយ។ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពរបស់ brazing ទាបជាង 1000 ℃ នោះស្រទាប់នីកែលត្រូវតែត្រូវបាន sintered ជាមុននៅក្នុង furnace អ៊ីដ្រូសែនមួយ។សីតុណ្ហភាពនិងពេលវេលានៃការដុតគឺ 1000 ℃ / 15 ~ 20 នាទី។

សេរ៉ាមិចដែលបានព្យាបាលគឺជាផ្នែកដែក ដែលនឹងត្រូវបានផ្គុំជាទាំងមូលជាមួយនឹងដែកអ៊ីណុក ឬក្រាហ្វីត និងផ្សិតសេរ៉ាមិច។solder ត្រូវ​បាន​ដំឡើង​នៅ​ក្នុង​សន្លាក់ ហើយ​ស្នាដៃ​ត្រូវ​រក្សា​ឱ្យ​ស្អាត​ពេញ​មួយ​ប្រតិបត្តិការ ហើយ​មិន​ត្រូវ​ប៉ះ​ដៃ​ទទេ​ឡើយ។

Brazing ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុង argon អ៊ីដ្រូសែនឬ furnace បូមធូលី។សីតុណ្ហភាពរបស់ brazing អាស្រ័យទៅលើលោហៈធាតុបំពេញ brazing ។ដើម្បីបងា្ករការបំបែកនៃផ្នែកសេរ៉ាមិច អត្រាត្រជាក់មិនត្រូវលឿនពេកទេ។លើសពីនេះទៀត brazing ក៏អាចអនុវត្តសម្ពាធជាក់លាក់មួយ (ប្រហែល 0.49 ~ 0.98mpa) ។

បន្ថែមពីលើការត្រួតពិនិត្យគុណភាពផ្ទៃ ការផ្សារដែកក៏ត្រូវទទួលរងការប៉ះទង្គិចកម្ដៅ និងការត្រួតពិនិត្យទ្រព្យសម្បត្តិមេកានិកផងដែរ។ផ្នែកនៃការផ្សាភ្ជាប់សម្រាប់ឧបករណ៍បូមធូលីក៏ត្រូវតែឆ្លងកាត់ការធ្វើតេស្តលេចធ្លាយដោយយោងតាមបទប្បញ្ញត្តិពាក់ព័ន្ធ។

(2) ការតង្កៀបដោយផ្ទាល់នៅពេល brazing ដោយផ្ទាល់ (វិធីសាស្រ្តលោហៈសកម្ម) ដំបូងត្រូវសម្អាតផ្ទៃនៃសេរ៉ាមិច និងលោហៈធាតុដែក ហើយបន្ទាប់មកប្រមូលផ្តុំពួកវា។ដើម្បីជៀសវាងការប្រេះស្រាំដែលបណ្តាលមកពីមេគុណនៃការពង្រីកកំដៅផ្សេងៗគ្នានៃសម្ភារៈសមាសធាតុ ស្រទាប់ទ្រនាប់ (ស្រទាប់ដែកមួយ ឬច្រើនស្រទាប់) អាចត្រូវបានបង្វិលរវាងការផ្សារដែក។លោហៈធាតុដែកតង្កៀបត្រូវតោងរវាងការផ្សារដែកពីរ ឬដាក់នៅទីតាំងដែលគម្លាតត្រូវបានបំពេញដោយលោហៈធាតុដែកតង្កៀបតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ហើយបន្ទាប់មកការតង្កៀបត្រូវធ្វើឡើងដូចដែកខ្វះចន្លោះធម្មតា។

ប្រសិនបើឧបករណ៍ភ្ជាប់ Ag Cu Ti ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការតោងដោយផ្ទាល់នោះ វិធីសាស្ត្របូមធូលីនឹងត្រូវអនុម័ត។នៅពេលដែលសញ្ញាបត្រខ្វះចន្លោះនៅក្នុង furnace ឈានដល់ 2.7 × ចាប់ផ្តើមកំដៅនៅ 10-3pa, និងសីតុណ្ហភាពអាចកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សនៅពេលនេះ;នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពគឺនៅជិតចំណុចរលាយនៃ solder សីតុណ្ហភាពគួរតែត្រូវបានកើនឡើងយឺតដើម្បីធ្វើឱ្យសីតុណ្ហភាពនៃផ្នែកទាំងអស់នៃ weldment មាននិន្នាការដូចគ្នា;នៅពេលដែល solder ត្រូវបានរលាយ, សីតុណ្ហាភាពនឹងត្រូវបានកើនឡើងយ៉ាងលឿនទៅសីតុណ្ហភាព brazing, និងពេលវេលាកាន់នឹងមាន 3 ~ 5min;កំឡុងពេលត្រជាក់ វាត្រូវត្រជាក់យឺតៗមុន 700 ℃ ហើយវាអាចត្រូវបានត្រជាក់ដោយធម្មជាតិជាមួយនឹងឡបន្ទាប់ពី 700 ℃។

នៅពេលដែល ti Cu solder សកម្មត្រូវបាន brazed ដោយផ្ទាល់ ទម្រង់នៃ solder អាចជា Cu foil បូកម្សៅ Ti ឬ Cu បូក Ti foil ឬផ្ទៃសេរ៉ាមិចអាចត្រូវបានស្រោបដោយម្សៅ Ti បូក Cu foil ។មុននឹងដាក់ដែក គ្រប់ផ្នែកលោហៈទាំងអស់ត្រូវកាត់ដោយម៉ាស៊ីនបូមធូលី។សីតុណ្ហភាព degassing នៃទង់ដែងគ្មានអុកស៊ីហ្សែនត្រូវមាន 750 ~ 800 ℃, និង Ti, Nb, Ta ជាដើមត្រូវ degassed នៅ 900 ℃ សម្រាប់ 15 នាទី។នៅពេលនេះ កម្រិតខ្វះចន្លោះមិនត្រូវតិចជាង 6.7 × 10-3Pa ទេ។ កំឡុងពេលដាក់ដែក ប្រមូលផ្តុំសមាសធាតុដែលត្រូវផ្សារក្នុងឧបករណ៍ កំដៅពួកវាក្នុងឡចំហាយដល់ 900 ~ 1120 ℃ ហើយពេលវេលាកាន់គឺ 2 ~ ។ 5 នាទីក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ brazing ទាំងមូល កម្រិតខ្វះចន្លោះមិនត្រូវតិចជាង 6.7 × 10-3Pa ។

ដំណើរការ brazing នៃវិធីសាស្រ្ត Ti Ni គឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងវិធីសាស្រ្ត Ti Cu ហើយសីតុណ្ហភាព brazing គឺ 900 ± 10 ℃។

(3) វិធីសាស្រ្តនៃការតោងអុកស៊ីត វិធីសាស្ត្រដែកអុកស៊ីតគឺជាវិធីសាស្រ្តមួយដើម្បីដឹងពីការតភ្ជាប់ដែលអាចទុកចិត្តបានដោយប្រើដំណាក់កាលកញ្ចក់ដែលបង្កើតឡើងដោយការរលាយនៃអុកស៊ីដ solder ដើម្បីជ្រៀតចូលទៅក្នុងសេរ៉ាមិចនិងធ្វើឱ្យផ្ទៃលោហៈសើម។វាអាចភ្ជាប់សេរ៉ាមិចជាមួយសេរ៉ាមិចនិងសេរ៉ាមិចជាមួយនឹងលោហធាតុ។លោហធាតុដែកបំពេញអុកស៊ីដត្រូវបានផ្សំឡើងជាចម្បងនៃ Al2O3, Cao, Bao និង MgO ។ដោយការបន្ថែម B2O3, Y2O3 និង ta2o3 លោហៈធាតុបំពេញដែកដែលមានចំណុចរលាយផ្សេងៗ និងមេគុណពង្រីកលីនេអ៊ែរអាចទទួលបាន។លើសពីនេះ លោហធាតុដែកលាយហ្វ្លុយអូរីដែលមាន CaF2 និង NaF ជាសមាសធាតុសំខាន់ក៏អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីភ្ជាប់សេរ៉ាមិច និងលោហធាតុដើម្បីទទួលបានសន្លាក់ដែលមានកម្លាំងខ្លាំង និងធន់នឹងកំដៅខ្ពស់។