గ్రాఫైట్ మరియు వజ్రం బహుస్ఫటికాల బ్రేజింగ్

(1) బ్రేజింగ్ లక్షణాలు: గ్రాఫైట్ మరియు డైమండ్ పాలీక్రిస్టలైన్ బ్రేజింగ్‌లో ఎదురయ్యే సమస్యలు సిరామిక్ బ్రేజింగ్‌లో ఎదురయ్యే సమస్యలను చాలా పోలి ఉంటాయి. లోహంతో పోలిస్తే, గ్రాఫైట్ మరియు డైమండ్ పాలీక్రిస్టలైన్ పదార్థాలను సోల్డర్ తడపడం కష్టం, మరియు వాటి ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకం సాధారణ నిర్మాణ పదార్థాల కంటే చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది. ఈ రెండింటినీ నేరుగా గాలిలో వేడి చేస్తారు, మరియు ఉష్ణోగ్రత 400 ℃ దాటినప్పుడు ఆక్సీకరణం లేదా కార్బనైజేషన్ జరుగుతుంది. అందువల్ల, వాక్యూమ్ బ్రేజింగ్‌ను ఉపయోగించాలి, మరియు వాక్యూమ్ డిగ్రీ 10-1pa కంటే తక్కువ ఉండకూడదు. రెండింటి బలం ఎక్కువగా లేనందున, బ్రేజింగ్ సమయంలో ఉష్ణ ఒత్తిడి ఏర్పడితే, పగుళ్లు ఏర్పడవచ్చు. తక్కువ ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకం ఉన్న బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ మెటల్‌ను ఎంచుకోవడానికి ప్రయత్నించండి మరియు శీతలీకరణ రేటును ఖచ్చితంగా నియంత్రించండి. ఇలాంటి పదార్థాల ఉపరితలం సాధారణ బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ లోహాలతో సులభంగా తడవదు కాబట్టి, బ్రేజింగ్ చేయడానికి ముందు ఉపరితల మార్పు (వాక్యూమ్ కోటింగ్, అయాన్ స్పట్టరింగ్, ప్లాస్మా స్ప్రేయింగ్ మరియు ఇతర పద్ధతులు) ద్వారా గ్రాఫైట్ మరియు డైమండ్ పాలీక్రిస్టలైన్ పదార్థాల ఉపరితలంపై 2.5 ~ 12.5 మైక్రాన్ల మందం గల W, Mo మరియు ఇతర మూలకాల పొరను నిక్షేపించి, వాటితో సంబంధిత కార్బైడ్‌లను ఏర్పరచవచ్చు, లేదా అధిక క్రియాశీలత గల బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ లోహాలను ఉపయోగించవచ్చు.

గ్రాఫైట్ మరియు వజ్రం అనేక గ్రేడ్‌లను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి కణ పరిమాణం, సాంద్రత, స్వచ్ఛత మరియు ఇతర అంశాలలో విభిన్నంగా ఉంటాయి మరియు వేర్వేరు బ్రేజింగ్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. అదనంగా, బహుస్ఫటిక వజ్ర పదార్థాల ఉష్ణోగ్రత 1000 ℃ మించినప్పుడు, బహుస్ఫటిక అరుగుదల నిష్పత్తి తగ్గడం ప్రారంభమవుతుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత 1200 ℃ మించినప్పుడు అరుగుదల నిష్పత్తి 50% కంటే ఎక్కువగా తగ్గుతుంది. అందువల్ల, వజ్రాన్ని వాక్యూమ్ బ్రేజింగ్ చేసేటప్పుడు, బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రతను 1200 ℃ కంటే తక్కువగా నియంత్రించాలి మరియు వాక్యూమ్ డిగ్రీ 5 × 10-2Pa కంటే తక్కువ ఉండకూడదు.

(2) బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ మెటల్ ఎంపిక ప్రధానంగా దాని ఉపయోగం మరియు ఉపరితల ప్రాసెసింగ్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉష్ణ-నిరోధక పదార్థంగా ఉపయోగించినప్పుడు, అధిక బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రత మరియు మంచి ఉష్ణ నిరోధకత కలిగిన బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ మెటల్‌ను ఎంచుకోవాలి; రసాయన తుప్పు-నిరోధక పదార్థాల కోసం, తక్కువ బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రత మరియు మంచి తుప్పు నిరోధకత కలిగిన బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ మెటల్స్‌ను ఎంచుకుంటారు. ఉపరితల మెటలైజేషన్ ట్రీట్‌మెంట్ తర్వాత గ్రాఫైట్ కోసం, అధిక డక్టిలిటీ మరియు మంచి తుప్పు నిరోధకత కలిగిన స్వచ్ఛమైన రాగి సోల్డర్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. వెండి ఆధారిత మరియు రాగి ఆధారిత యాక్టివ్ సోల్డర్‌లు గ్రాఫైట్ మరియు డైమండ్‌కు మంచి వెట్టబిలిటీ మరియు ఫ్లూయిడిటీని కలిగి ఉంటాయి, కానీ బ్రేజ్డ్ జాయింట్ యొక్క సర్వీస్ ఉష్ణోగ్రత 400 ℃ మించకూడదు. 400 ℃ మరియు 800 ℃ మధ్య ఉపయోగించే గ్రాఫైట్ కాంపోనెంట్‌లు మరియు డైమండ్ టూల్స్ కోసం, సాధారణంగా బంగారం ఆధారిత, పల్లాడియం ఆధారిత, మాంగనీస్ ఆధారిత లేదా టైటానియం ఆధారిత ఫిల్లర్ మెటల్స్‌ను ఉపయోగిస్తారు. 800 ℃ మరియు 1000 ℃ మధ్య ఉపయోగించే జాయింట్‌ల కోసం, నికెల్ ఆధారిత లేదా డ్రిల్ ఆధారిత ఫిల్లర్ మెటల్స్‌ను ఉపయోగించాలి. 1000 ℃ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద గ్రాఫైట్ భాగాలను ఉపయోగించినప్పుడు, స్వచ్ఛమైన లోహ పూరక లోహాలను (Ni, PD, Ti) లేదా మాలిబ్డినం, Mo, Ta మరియు కార్బన్‌తో కార్బైడ్‌లను ఏర్పరచగల ఇతర మూలకాలను కలిగి ఉన్న మిశ్రమ లోహ పూరక లోహాలను ఉపయోగించవచ్చు.

ఉపరితల చికిత్స లేని గ్రాఫైట్ లేదా వజ్రం కోసం, పట్టిక 16లోని క్రియాశీల ఫిల్లర్ లోహాలను ప్రత్యక్ష బ్రేజింగ్ కోసం ఉపయోగించవచ్చు. ఈ ఫిల్లర్ లోహాలలో చాలా వరకు టైటానియం ఆధారిత బైనరీ లేదా టెర్నరీ మిశ్రమాలు. స్వచ్ఛమైన టైటానియం గ్రాఫైట్‌తో బలంగా చర్య జరుపుతుంది, ఇది చాలా మందపాటి కార్బైడ్ పొరను ఏర్పరుస్తుంది, మరియు దాని రేఖీయ వ్యాకోచ గుణకం గ్రాఫైట్ కంటే చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది, దీనివల్ల పగుళ్లు సులభంగా ఏర్పడతాయి, కాబట్టి దీనిని సోల్డర్‌గా ఉపయోగించలేరు. Tiకి Cr మరియు Ni కలపడం వల్ల ద్రవీభవన స్థానాన్ని తగ్గించి, సిరామిక్స్‌తో తడిసే గుణాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు. Ti ఒక టెర్నరీ మిశ్రమం, ఇది ప్రధానంగా Ti₂Zrతో కూడి ఉంటుంది, దీనికి TA, Nb మరియు ఇతర మూలకాలను కలుపుతారు. దీనికి తక్కువ రేఖీయ వ్యాకోచ గుణకం ఉంటుంది, ఇది బ్రేజింగ్ ఒత్తిడిని తగ్గించగలదు. ప్రధానంగా Ti₂Cuతో కూడిన టెర్నరీ మిశ్రమం గ్రాఫైట్ మరియు ఉక్కు బ్రేజింగ్‌కు అనుకూలంగా ఉంటుంది, మరియు ఈ జాయింట్ అధిక తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది.

పట్టిక 16 గ్రాఫైట్ మరియు వజ్రం యొక్క ప్రత్యక్ష బ్రేజింగ్ కోసం బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ లోహాలు

(3) బ్రేజింగ్ ప్రక్రియ: గ్రాఫైట్ యొక్క బ్రేజింగ్ పద్ధతులను రెండు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు, ఒకటి ఉపరితల మెటలైజేషన్ తర్వాత బ్రేజింగ్, మరియు మరొకటి ఉపరితల చికిత్స లేకుండా బ్రేజింగ్. ఏ పద్ధతిని ఉపయోగించినా, అసెంబ్లీకి ముందు వెల్డ్‌మెంట్‌ను ప్రీ-ట్రీట్ చేయాలి, మరియు గ్రాఫైట్ పదార్థాల ఉపరితల మలినాలను ఆల్కహాల్ లేదా అసిటోన్‌తో శుభ్రంగా తుడవాలి. ఉపరితల మెటలైజేషన్ బ్రేజింగ్ విషయంలో, ప్లాస్మా స్ప్రేయింగ్ ద్వారా గ్రాఫైట్ ఉపరితలంపై Ni, Cu పొరను లేదా Ti, Zr లేదా మాలిబ్డినం డైసిలిసైడ్ పొరను పూత పూయాలి, ఆపై బ్రేజింగ్ కోసం రాగి ఆధారిత ఫిల్లర్ మెటల్ లేదా వెండి ఆధారిత ఫిల్లర్ మెటల్‌ను ఉపయోగించాలి. ప్రస్తుతం యాక్టివ్ సోల్డర్‌తో నేరుగా బ్రేజింగ్ చేయడం అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే పద్ధతి. పట్టిక 16లో అందించిన సోల్డర్‌ను బట్టి బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రతను ఎంచుకోవచ్చు. బ్రేజ్ చేసిన జాయింట్ మధ్యలో లేదా ఒక చివర దగ్గర సోల్డర్‌ను బిగించవచ్చు. అధిక ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకం ఉన్న లోహంతో బ్రేజింగ్ చేసేటప్పుడు, మధ్యస్థ బఫర్ పొరగా కొంత మందంతో Mo లేదా Tiని ఉపయోగించవచ్చు. పరివర్తన పొర బ్రేజింగ్ తాపన సమయంలో ప్లాస్టిక్ విరూపణను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఉష్ణ ఒత్తిడిని గ్రహిస్తుంది మరియు గ్రాఫైట్ పగుళ్లను నివారిస్తుంది. ఉదాహరణకు, గ్రాఫైట్ మరియు హాస్టెల్లాయిన్ భాగాల వాక్యూమ్ బ్రేజింగ్ కోసం పరివర్తన జాయింట్‌గా Mo ఉపయోగించబడుతుంది. కరిగిన ఉప్పు తుప్పు మరియు రేడియేషన్‌కు మంచి నిరోధకత కలిగిన B-pd60ni35cr5 సోల్డర్‌ను ఉపయోగిస్తారు. బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రత 1260 ℃ మరియు ఈ ఉష్ణోగ్రతను 10 నిమిషాల పాటు కొనసాగిస్తారు.

సహజ వజ్రాన్ని b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 మరియు ఇతర యాక్టివ్ సోల్డర్‌లతో నేరుగా బ్రేజ్ చేయవచ్చు. ఈ బ్రేజింగ్‌ను వాక్యూమ్ లేదా తక్కువ ఆర్గాన్ రక్షణలో నిర్వహించాలి. బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రత 850 ℃ మించకూడదు మరియు వేగవంతమైన తాపన రేటును ఎంచుకోవాలి. ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద నిరంతర మందపాటి పొర ఏర్పడకుండా ఉండటానికి, బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచే సమయం చాలా ఎక్కువ ఉండకూడదు (సాధారణంగా సుమారు 10 సెకన్లు). వజ్రం మరియు మిశ్రమ ఉక్కును బ్రేజ్ చేసేటప్పుడు, అధిక ఉష్ణ ఒత్తిడి వలన వజ్రపు రేణువులు దెబ్బతినకుండా నిరోధించడానికి, పరివర్తన కోసం ప్లాస్టిక్ ఇంటర్‌లేయర్ లేదా తక్కువ వ్యాకోచ మిశ్రమ పొరను జోడించాలి. అతి ఖచ్చితత్వ యంత్రణ కోసం ఉపయోగించే టర్నింగ్ టూల్ లేదా బోరింగ్ టూల్‌ను బ్రేజింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా తయారు చేస్తారు, దీనిలో 20 ~ 100mg చిన్న రేణువుల వజ్రాన్ని ఉక్కు వస్తువుపై బ్రేజ్ చేస్తారు, మరియు బ్రేజింగ్ జాయింట్ యొక్క బలం 200 ~ 250mpa వరకు ఉంటుంది.

పాలీక్రిస్టలైన్ డైమండ్‌ను ఫ్లేమ్, హై ఫ్రీక్వెన్సీ లేదా వాక్యూమ్ పద్ధతుల ద్వారా బ్రేజింగ్ చేయవచ్చు. లోహం లేదా రాయిని కత్తిరించే డైమండ్ సర్క్యులర్ సా బ్లేడ్ కోసం హై ఫ్రీక్వెన్సీ బ్రేజింగ్ లేదా ఫ్లేమ్ బ్రేజింగ్‌ను ఉపయోగించాలి. తక్కువ ద్రవీభవన స్థానం కలిగిన Ag Cu Ti యాక్టివ్ బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ మెటల్‌ను ఎంచుకోవాలి. బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రతను 850 ℃ కంటే తక్కువగా నియంత్రించాలి, వేడిచేసే సమయం మరీ ఎక్కువ ఉండకూడదు మరియు నెమ్మదిగా చల్లబరిచే పద్ధతిని పాటించాలి. పెట్రోలియం మరియు భూగర్భ డ్రిల్లింగ్‌లో ఉపయోగించే పాలీక్రిస్టలైన్ డైమండ్ బిట్‌లు పేలవమైన పని పరిస్థితులను కలిగి ఉంటాయి మరియు భారీ ప్రభావ భారాలను భరిస్తాయి. వాక్యూమ్ బ్రేజింగ్ కోసం నికెల్ ఆధారిత బ్రేజింగ్ ఫిల్లర్ మెటల్‌ను ఎంచుకోవచ్చు మరియు ఇంటర్‌లేయర్‌గా స్వచ్ఛమైన రాగి రేకును ఉపయోగించవచ్చు. ఉదాహరణకు, 350 ~ 400 క్యాప్సూల్స్ Ф 4.5 ~ 4.5mm కాలమ్నార్ పాలీక్రిస్టలైన్ డైమండ్‌ను 35CrMo లేదా 40CrNiMo స్టీల్ యొక్క రంధ్రాలలోకి బ్రేజింగ్ చేసి కటింగ్ టీత్‌లను ఏర్పరుస్తారు. వాక్యూమ్ బ్రేజింగ్ పద్ధతిని అవలంబిస్తారు, మరియు వాక్యూమ్ స్థాయి 5 × 10-2Pa కంటే తక్కువ కాకుండా, బ్రేజింగ్ ఉష్ణోగ్రత 1020 ± 5 ℃, హోల్డింగ్ సమయం 20 ± 2 నిమిషాలు, మరియు బ్రేజింగ్ జాయింట్ యొక్క షియర్ స్ట్రెంగ్త్ 200mpa కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

బ్రేజింగ్ చేసేటప్పుడు, లోహపు భాగం పై భాగంలో ఉన్న గ్రాఫైట్ లేదా పాలీక్రిస్టలైన్ పదార్థాన్ని నొక్కేలా చేయడానికి, అసెంబ్లీ మరియు పొజిషనింగ్ కోసం వీలైనంత వరకు వెల్డ్‌మెంట్ యొక్క స్వీయ బరువును ఉపయోగించాలి. పొజిషనింగ్ కోసం ఫిక్స్చర్‌ను ఉపయోగించేటప్పుడు, ఫిక్స్చర్ పదార్థం వెల్డ్‌మెంట్ యొక్క ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకానికి సమానమైన ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకం ఉన్న పదార్థం అయి ఉండాలి.