సిరామిక్స్ మరియు లోహాల బ్రేజింగ్

1. బ్రేజబిలిటీ

సిరామిక్ మరియు సిరామిక్, సిరామిక్ మరియు మెటల్ భాగాలను బ్రేజ్ చేయడం కష్టం.చాలా వరకు టంకము సిరామిక్ ఉపరితలంపై బంతిని ఏర్పరుస్తుంది, తక్కువ లేదా తడి లేకుండా ఉంటుంది.బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ మెటల్ వెట్ సెరామిక్స్‌ను బ్రేజింగ్ సమయంలో జాయింట్ ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద వివిధ రకాల పెళుసు సమ్మేళనాలను (కార్బైడ్‌లు, సిలిసైడ్‌లు మరియు టెర్నరీ లేదా మల్టీవియారిట్ కాంపౌండ్‌లు వంటివి) ఏర్పరచడం సులభం.ఈ సమ్మేళనాల ఉనికి ఉమ్మడి యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను ప్రభావితం చేస్తుంది.అదనంగా, సిరామిక్, మెటల్ మరియు టంకము మధ్య ఉష్ణ విస్తరణ గుణకాల యొక్క పెద్ద వ్యత్యాసం కారణంగా, బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రత గది ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబడిన తర్వాత ఉమ్మడిలో అవశేష ఒత్తిడి ఉంటుంది, ఇది కీళ్ల పగుళ్లకు కారణం కావచ్చు.

సాధారణ టంకముకు క్రియాశీల లోహ మూలకాలను జోడించడం ద్వారా సిరామిక్ ఉపరితలంపై టంకము యొక్క తేమను మెరుగుపరచవచ్చు;తక్కువ ఉష్ణోగ్రత మరియు తక్కువ సమయం బ్రేజింగ్ ఇంటర్‌ఫేస్ ప్రతిచర్య ప్రభావాన్ని తగ్గిస్తుంది;ఉమ్మడి యొక్క ఉష్ణ ఒత్తిడిని తగిన ఉమ్మడి రూపాన్ని రూపొందించడం ద్వారా మరియు ఇంటర్మీడియట్ పొరగా ఒకే లేదా బహుళ-పొర లోహాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా తగ్గించవచ్చు.

2. సోల్డర్

సిరామిక్ మరియు మెటల్ సాధారణంగా వాక్యూమ్ ఫర్నేస్ లేదా హైడ్రోజన్ మరియు ఆర్గాన్ ఫర్నేస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.సాధారణ లక్షణాలతో పాటు, వాక్యూమ్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల కోసం బ్రేజింగ్ పూరక లోహాలు కూడా కొన్ని ప్రత్యేక అవసరాలు కలిగి ఉండాలి.ఉదాహరణకు, టంకము అధిక ఆవిరి పీడనాన్ని ఉత్పత్తి చేసే మూలకాలను కలిగి ఉండకూడదు, తద్వారా విద్యుద్వాహక లీకేజ్ మరియు పరికరాల కాథోడ్ విషప్రక్రియకు కారణం కాదు.పరికరం పని చేస్తున్నప్పుడు, టంకము యొక్క ఆవిరి పీడనం 10-3pa మించకూడదు మరియు అధిక ఆవిరి పీడన మలినాలను కలిగి ఉన్న 0.002% ~ 0.005% మించరాదని సాధారణంగా పేర్కొనబడింది;టంకము యొక్క w (o) 0.001% మించకూడదు, తద్వారా హైడ్రోజన్‌లో బ్రేజింగ్ సమయంలో ఉత్పన్నమయ్యే నీటి ఆవిరిని నివారించవచ్చు, ఇది కరిగిన టంకము మెటల్ స్ప్లాషింగ్‌కు కారణం కావచ్చు;అదనంగా, టంకము శుభ్రంగా మరియు ఉపరితల ఆక్సైడ్లు లేకుండా ఉండాలి.

సిరామిక్ మెటలైజేషన్ తర్వాత బ్రేజింగ్ చేసినప్పుడు, రాగి, బేస్, వెండి రాగి, బంగారు రాగి మరియు ఇతర మిశ్రమం బ్రేజింగ్ పూరక లోహాలను ఉపయోగించవచ్చు.

సిరామిక్స్ మరియు లోహాల ప్రత్యక్ష బ్రేజింగ్ కోసం, క్రియాశీల మూలకాలు Ti మరియు Zr కలిగి ఉన్న బ్రేజింగ్ పూరక లోహాలు ఎంపిక చేయబడతాయి.బైనరీ పూరక లోహాలు ప్రధానంగా Ti Cu మరియు Ti Ni, వీటిని 1100 ℃ వద్ద ఉపయోగించవచ్చు.టెర్నరీ సోల్డర్‌లో, Ag Cu Ti (W) (TI) అనేది సాధారణంగా ఉపయోగించే టంకము, ఇది వివిధ సిరామిక్‌లు మరియు లోహాల ప్రత్యక్ష బ్రేజింగ్‌కు ఉపయోగించబడుతుంది.టెర్నరీ ఫిల్లర్ మెటల్‌ను ఫాయిల్, పౌడర్ లేదా Ag Cu యూటెక్టిక్ ఫిల్లర్ మెటల్‌తో Ti పొడితో ఉపయోగించవచ్చు.B-ti49be2 బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ మెటల్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ మరియు తక్కువ ఆవిరి పీడనానికి సమానమైన తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది.ఇది ఆక్సీకరణ మరియు లీకేజ్ నిరోధకతతో వాక్యూమ్ సీలింగ్ కీళ్లలో ప్రాధాన్యతనిస్తుంది.ti-v-cr టంకంలో, w (V) 30% ఉన్నప్పుడు ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత అత్యల్పంగా (1620 ℃) ​​ఉంటుంది మరియు Cr కలపడం వలన ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత పరిధిని సమర్థవంతంగా తగ్గించవచ్చు.Cr లేని B-ti47.5ta5 టంకము అల్యూమినా మరియు మెగ్నీషియం ఆక్సైడ్ యొక్క ప్రత్యక్ష బ్రేజింగ్ కోసం ఉపయోగించబడింది మరియు దాని ఉమ్మడి 1000 ℃ పరిసర ఉష్ణోగ్రత వద్ద పని చేస్తుంది.టేబుల్ 14 సిరామిక్ మరియు మెటల్ మధ్య ప్రత్యక్ష కనెక్షన్ కోసం క్రియాశీల ఫ్లక్స్ను చూపుతుంది.

సిరామిక్ మరియు మెటల్ బ్రేజింగ్ కోసం టేబుల్ 14 క్రియాశీల బ్రేజింగ్ పూరక లోహాలు

2. బ్రేజింగ్ టెక్నాలజీ

ప్రీ మెటలైజ్డ్ సిరామిక్స్‌ను అధిక స్వచ్ఛత జడ వాయువు, హైడ్రోజన్ లేదా వాక్యూమ్ వాతావరణంలో బ్రేజ్ చేయవచ్చు.వాక్యూమ్ బ్రేజింగ్ సాధారణంగా మెటలైజేషన్ లేకుండా నేరుగా సిరామిక్స్ బ్రేజింగ్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.

(1) యూనివర్సల్ బ్రేజింగ్ ప్రక్రియ సిరామిక్ మరియు మెటల్ యొక్క యూనివర్సల్ బ్రేజింగ్ ప్రక్రియను ఏడు ప్రక్రియలుగా విభజించవచ్చు: ఉపరితల శుభ్రపరచడం, పేస్ట్ పూత, సిరామిక్ ఉపరితల మెటలైజేషన్, నికెల్ ప్లేటింగ్, బ్రేజింగ్ మరియు పోస్ట్ వెల్డ్ తనిఖీ.

ఉపరితల శుభ్రపరచడం యొక్క ఉద్దేశ్యం బేస్ మెటల్ ఉపరితలంపై చమురు మరక, చెమట మరక మరియు ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్‌ను తొలగించడం.లోహపు భాగాలు మరియు టంకము మొదట క్షీణించబడతాయి, తర్వాత ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ యాసిడ్ లేదా ఆల్కలీ వాషింగ్ ద్వారా తీసివేయబడుతుంది, ప్రవహించే నీటితో కడిగి ఎండబెట్టాలి.అధిక అవసరాలు ఉన్న భాగాలను వాక్యూమ్ ఫర్నేస్ లేదా హైడ్రోజన్ ఫర్నేస్ (అయాన్ బాంబర్డ్‌మెంట్ పద్ధతిని కూడా ఉపయోగించవచ్చు)లో తగిన ఉష్ణోగ్రత మరియు భాగాల ఉపరితలాన్ని శుద్ధి చేయడానికి వేడి చికిత్స చేయాలి.శుభ్రపరిచిన భాగాలు జిడ్డైన వస్తువులు లేదా చేతులతో సంబంధం కలిగి ఉండకూడదు.వాటిని వెంటనే తదుపరి ప్రక్రియలో లేదా డ్రైయర్‌లో ఉంచాలి.అవి ఎక్కువ కాలం గాలికి బహిర్గతం కాకూడదు.సిరామిక్ భాగాలను అసిటోన్ మరియు అల్ట్రాసోనిక్‌తో శుభ్రం చేయాలి, ప్రవహించే నీటితో కడిగి, చివరగా ప్రతిసారీ 15 నిమిషాలు డీయోనైజ్డ్ నీటితో రెండుసార్లు ఉడకబెట్టాలి.

పేస్ట్ పూత అనేది సిరామిక్ మెటలైజేషన్ యొక్క ముఖ్యమైన ప్రక్రియ.పూత సమయంలో, ఇది బ్రష్ లేదా పేస్ట్ పూత యంత్రంతో మెటలైజ్ చేయడానికి సిరామిక్ ఉపరితలంపై వర్తించబడుతుంది.పూత మందం సాధారణంగా 30 ~ 60 మిమీ.పేస్ట్ సాధారణంగా 1 ~ 5um మరియు సేంద్రీయ అంటుకునే కణ పరిమాణంతో స్వచ్ఛమైన మెటల్ పౌడర్ (కొన్నిసార్లు తగిన మెటల్ ఆక్సైడ్ జోడించబడుతుంది) నుండి తయారు చేయబడుతుంది.

అతికించబడిన సిరామిక్ భాగాలు హైడ్రోజన్ కొలిమికి పంపబడతాయి మరియు తడి హైడ్రోజన్ లేదా పగిలిన అమ్మోనియాతో 1300 ~ 1500 ℃ వద్ద 30 ~ 60 నిమిషాల పాటు సిన్టర్ చేయబడతాయి.హైడ్రైడ్‌లతో పూసిన సిరామిక్ భాగాల కోసం, హైడ్రైడ్‌లను కుళ్ళిపోవడానికి మరియు సిరామిక్ ఉపరితలంపై లోహపు పూతని పొందేందుకు సిరామిక్ ఉపరితలంపై మిగిలి ఉన్న స్వచ్ఛమైన మెటల్ లేదా టైటానియం (లేదా జిర్కోనియం)తో చర్య జరిపేందుకు వాటిని దాదాపు 900 ℃ వరకు వేడి చేయాలి.

Mo Mn మెటలైజ్డ్ లేయర్ కోసం, టంకముతో తడి చేయడానికి, 1.4 ~ 5um నికెల్ పొరను తప్పనిసరిగా ఎలక్ట్రోప్లేట్ చేయాలి లేదా నికెల్ పౌడర్ పొరతో పూత పూయాలి.బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రత 1000 ℃ కంటే తక్కువగా ఉంటే, నికెల్ పొరను హైడ్రోజన్ ఫర్నేస్‌లో ముందుగా సింటర్డ్ చేయాలి.సింటరింగ్ ఉష్ణోగ్రత మరియు సమయం 1000 ℃ /15 ~ 20నిమి.

చికిత్స చేయబడిన సిరామిక్స్ లోహ భాగాలు, ఇవి స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ లేదా గ్రాఫైట్ మరియు సిరామిక్ అచ్చులతో మొత్తంగా సమీకరించబడతాయి.టంకము కీళ్ల వద్ద వ్యవస్థాపించబడాలి మరియు వర్క్‌పీస్ ఆపరేషన్ అంతటా శుభ్రంగా ఉంచబడుతుంది మరియు బేర్ చేతులతో తాకకూడదు.

బ్రేజింగ్ అనేది ఆర్గాన్, హైడ్రోజన్ లేదా వాక్యూమ్ ఫర్నేస్‌లో నిర్వహించబడుతుంది.బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రత బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ మెటల్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది.సిరామిక్ భాగాల పగుళ్లను నివారించడానికి, శీతలీకరణ రేటు చాలా వేగంగా ఉండకూడదు.అదనంగా, బ్రేజింగ్ కూడా ఒక నిర్దిష్ట ఒత్తిడిని (సుమారు 0.49 ~ 0.98mpa) వర్తింపజేయవచ్చు.

ఉపరితల నాణ్యత తనిఖీతో పాటు, బ్రేజ్డ్ వెల్డ్‌మెంట్‌లు థర్మల్ షాక్ మరియు మెకానికల్ ప్రాపర్టీ తనిఖీకి కూడా లోబడి ఉండాలి.సంబంధిత నిబంధనల ప్రకారం వాక్యూమ్ పరికరాల కోసం సీలింగ్ భాగాలు తప్పనిసరిగా లీకేజ్ పరీక్షకు లోబడి ఉండాలి.

(2) నేరుగా బ్రేజింగ్ చేసేటప్పుడు డైరెక్ట్ బ్రేజింగ్ (యాక్టివ్ మెటల్ పద్ధతి), ముందుగా సిరామిక్ మరియు మెటల్ వెల్డ్‌మెంట్ల ఉపరితలాన్ని శుభ్రం చేసి, ఆపై వాటిని సమీకరించండి.కాంపోనెంట్ మెటీరియల్స్ యొక్క వివిధ థర్మల్ ఎక్స్‌పాన్షన్ కోఎఫీషియంట్స్ వల్ల కలిగే పగుళ్లను నివారించడానికి, బఫర్ లేయర్ (మెటల్ షీట్‌లలో ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పొరలు) వెల్డ్‌మెంట్ల మధ్య తిప్పవచ్చు.బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ మెటల్‌ను రెండు వెల్డ్‌మెంట్‌ల మధ్య బిగించాలి లేదా బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ మెటల్‌తో వీలైనంత వరకు గ్యాప్‌ని నింపిన స్థానంలో ఉంచాలి, ఆపై బ్రేజింగ్ సాధారణ వాక్యూమ్ బ్రేజింగ్ లాగా నిర్వహించబడుతుంది.

డైరెక్ట్ బ్రేజింగ్ కోసం Ag Cu Ti టంకము ఉపయోగించినట్లయితే, వాక్యూమ్ బ్రేజింగ్ పద్ధతిని అవలంబించాలి.ఫర్నేస్‌లోని వాక్యూమ్ డిగ్రీ 2.7 ×కి చేరుకున్నప్పుడు 10-3pa వద్ద వేడి చేయడం ప్రారంభించండి మరియు ఈ సమయంలో ఉష్ణోగ్రత వేగంగా పెరుగుతుంది;ఉష్ణోగ్రత టంకము యొక్క ద్రవీభవన స్థానానికి దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు, వెల్డింగ్ యొక్క అన్ని భాగాల ఉష్ణోగ్రత ఒకే విధంగా ఉండేలా ఉష్ణోగ్రతను నెమ్మదిగా పెంచాలి;టంకము కరిగినప్పుడు, ఉష్ణోగ్రత వేగంగా బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రతకు పెంచబడుతుంది మరియు పట్టుకునే సమయం 3 ~ 5నిమి;శీతలీకరణ సమయంలో, ఇది 700 ℃ ముందు నెమ్మదిగా చల్లబడుతుంది మరియు 700 ℃ తర్వాత కొలిమితో సహజంగా చల్లబడుతుంది.

Ti Cu యాక్టివ్ టంకము నేరుగా బ్రేజ్ చేయబడినప్పుడు, టంకము యొక్క రూపం Cu ఫాయిల్ ప్లస్ Ti పౌడర్ లేదా Cu భాగాలు ప్లస్ Ti రేకు కావచ్చు లేదా సిరామిక్ ఉపరితలంపై Ti పౌడర్ మరియు Cu రేకుతో పూత వేయవచ్చు.బ్రేజింగ్ చేయడానికి ముందు, అన్ని లోహ భాగాలను వాక్యూమ్ ద్వారా డీగ్యాస్ చేయాలి.ఆక్సిజన్ లేని రాగి యొక్క వాయువును తొలగించే ఉష్ణోగ్రత 750 ~ 800 ℃, మరియు Ti, Nb, Ta, మొదలైనవి 15 నిమిషాలకు 900 ℃ వద్ద డీగ్యాస్ చేయబడుతుంది.ఈ సమయంలో, వాక్యూమ్ డిగ్రీ 6.7 × 10-3Pa。 బ్రేజింగ్ సమయంలో, ఫిక్చర్‌లో వెల్డింగ్ చేయాల్సిన భాగాలను సమీకరించండి, వాటిని వాక్యూమ్ ఫర్నేస్‌లో 900 ~ 1120 ℃ వరకు వేడి చేయండి మరియు హోల్డింగ్ సమయం 2 ~ 5నిమి.మొత్తం బ్రేజింగ్ ప్రక్రియలో, వాక్యూమ్ డిగ్రీ 6.7 × 10-3Pa కంటే తక్కువ ఉండకూడదు.

Ti Ni పద్ధతి యొక్క బ్రేజింగ్ ప్రక్రియ Ti Cu పద్ధతిని పోలి ఉంటుంది మరియు బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రత 900 ± 10 ℃.

(3) ఆక్సైడ్ బ్రేజింగ్ పద్ధతి ఆక్సైడ్ బ్రేజింగ్ పద్ధతి అనేది ఆక్సైడ్ టంకము కరిగించడం ద్వారా ఏర్పడిన గాజు దశను ఉపయోగించి సిరామిక్స్‌లోకి చొరబడి, లోహపు ఉపరితలాన్ని తడి చేయడం ద్వారా విశ్వసనీయ కనెక్షన్‌ని గ్రహించే పద్ధతి.ఇది సిరామిక్స్‌ను సిరామిక్స్‌తో మరియు సిరామిక్స్‌ను లోహాలతో కనెక్ట్ చేయగలదు.ఆక్సైడ్ బ్రేజింగ్ పూరక లోహాలు ప్రధానంగా Al2O3, Cao, Bao మరియు MgOలతో కూడి ఉంటాయి.B2O3, Y2O3 మరియు ta2o3లను జోడించడం ద్వారా, వివిధ ద్రవీభవన బిందువులు మరియు సరళ విస్తరణ గుణకాలతో కూడిన పూరక లోహాలను బ్రేజింగ్ చేయడం ద్వారా పొందవచ్చు.అదనంగా, ఫ్లోరైడ్ బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ లోహాలు CaF2 మరియు NaF ప్రధాన భాగాలుగా ఉంటాయి, అధిక బలం మరియు అధిక ఉష్ణ నిరోధకత కలిగిన కీళ్లను పొందేందుకు సిరామిక్స్ మరియు లోహాలను అనుసంధానించడానికి కూడా ఉపయోగించవచ్చు.