दुर्दम्य धातुओं का ब्रेज़िंग

1. सोल्डर

3000 ℃ से कम तापमान वाले सभी प्रकार के सोल्डर का उपयोग वॉल ब्रेज़िंग के लिए किया जा सकता है, और 400 ℃ से कम तापमान वाले घटकों के लिए तांबा या चांदी आधारित सोल्डर का उपयोग किया जा सकता है; 400 ℃ और 900 ℃ के बीच उपयोग किए जाने वाले घटकों के लिए आमतौर पर सोना आधारित, मैंगनीज आधारित, पैलेडियम आधारित या ड्रिल आधारित फिलर धातुओं का उपयोग किया जाता है; 1000 ℃ से ऊपर उपयोग किए जाने वाले घटकों के लिए, ज्यादातर Nb, Ta, Ni, Pt, PD और Mo जैसी शुद्ध धातुओं का उपयोग किया जाता है। प्लैटिनम आधारित सोल्डर से ब्रेज़ किए गए घटकों का कार्यकारी तापमान 2150 ℃ तक पहुंच गया है। ब्रेज़िंग के बाद 1080 ℃ डिफ्यूजन उपचार करने पर, अधिकतम कार्यकारी तापमान 3038 ℃ तक पहुंच सकता है।

ब्रेज़िंग के लिए उपयोग किए जाने वाले अधिकांश सोल्डर मोलिब्डेनम (Mo) की ब्रेज़िंग के लिए भी उपयोग किए जा सकते हैं, और तांबा या चांदी आधारित सोल्डर 400 ℃ से कम तापमान पर काम करने वाले Mo घटकों के लिए उपयोग किए जा सकते हैं; 400 ~ 650 ℃ पर काम करने वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और गैर-संरचनात्मक भागों के लिए, Cu Ag, Au Ni, PD Ni या Cu Ni सोल्डर का उपयोग किया जा सकता है; उच्च तापमान पर काम करने वाले घटकों के लिए टाइटेनियम आधारित या उच्च गलनांक वाले अन्य शुद्ध धातु फिलर धातुओं का उपयोग किया जा सकता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ब्रेज़िंग जोड़ों में भंगुर अंतरधात्विक यौगिकों के निर्माण से बचने के लिए मैंगनीज आधारित, कोबाल्ट आधारित और निकल आधारित फिलर धातुओं की आमतौर पर अनुशंसा नहीं की जाती है।

जब 1000 ℃ से कम तापमान पर TA या Nb घटकों का उपयोग किया जाता है, तो तांबा आधारित, मैंगनीज आधारित, कोबाल्ट आधारित, टाइटेनियम आधारित, निकेल आधारित, सोना आधारित और पैलेडियम आधारित इंजेक्शन का चयन किया जा सकता है। Cu Au, Au Ni, PD Ni और Pt Au_ Ni और Cu Sn सोल्डर में TA और Nb के प्रति अच्छी वेटेबिलिटी, अच्छी ब्रेज़िंग सीम निर्माण और उच्च जोड़ शक्ति होती है। चूंकि चांदी आधारित फिलर धातुएं ब्रेज़िंग धातुओं को भंगुर बना देती हैं, इसलिए इनसे यथासंभव बचना चाहिए। 1000 ℃ और 1300 ℃ के बीच उपयोग किए जाने वाले घटकों के लिए, शुद्ध धातुएं Ti, V, Zr या इन धातुओं पर आधारित मिश्रधातुएं जो इनके साथ अनंत ठोस और तरल अवस्था बनाती हैं, ब्रेज़िंग फिलर धातुओं के रूप में चुनी जानी चाहिए। जब ​​सेवा तापमान अधिक होता है, तो HF युक्त फिलर धातु का चयन किया जा सकता है।

उच्च तापमान पर Mo, Ta और Nb के लिए ब्रेज़िंग फिलर धातुओं के लिए तालिका 13 देखें।

तालिका 13 दुर्दम्य धातुओं के उच्च तापमान ब्रेज़िंग के लिए ब्रेज़िंग फिलर धातुओं को दर्शाती है।

2. ब्रेज़िंग तकनीक

ब्रेज़िंग से पहले, दुर्दम्य धातु की सतह पर मौजूद ऑक्साइड को सावधानीपूर्वक हटाना आवश्यक है। इसके लिए यांत्रिक ग्राइंडिंग, सैंडब्लास्टिंग, अल्ट्रासोनिक क्लीनिंग या रासायनिक क्लीनिंग का उपयोग किया जा सकता है। सफाई प्रक्रिया पूरी होने के तुरंत बाद ब्रेज़िंग की जानी चाहिए।

लकड़ी (W) की अंतर्निहित भंगुरता के कारण, घटक संयोजन प्रक्रिया में W भागों को सावधानीपूर्वक संभालना चाहिए ताकि टूटने से बचा जा सके। भंगुर टंगस्टन कार्बाइड के निर्माण को रोकने के लिए, W और ग्रेफाइट के बीच सीधा संपर्क नहीं होना चाहिए। वेल्डिंग से पहले, वेल्डिंग पूर्व प्रक्रिया या वेल्डिंग के कारण उत्पन्न तनाव को दूर किया जाना चाहिए। तापमान बढ़ने पर W बहुत आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है। ब्रेज़िंग के दौरान वैक्यूम का स्तर पर्याप्त उच्च होना चाहिए। 1000 ~ 1400 ℃ के तापमान सीमा के भीतर ब्रेज़िंग करते समय, वैक्यूम का स्तर 8 × 10⁻³ Pa से कम नहीं होना चाहिए। जोड़ के पुनर्गलन तापमान और सेवा तापमान को बेहतर बनाने के लिए, वेल्डिंग के बाद डिफ्यूजन उपचार के साथ ब्रेज़िंग प्रक्रिया को संयोजित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 1180 ℃ पर W को ब्रेज़ करने के लिए b-ni68cr20si10fel सोल्डर का उपयोग किया जाता है। वेल्डिंग के बाद 1070 ℃/4 घंटे, 1200 ℃/3.5 घंटे और 1300 ℃/2 घंटे के तीन विसरण उपचारों के बाद, ब्रेज़्ड जोड़ का सेवा तापमान 2200 ℃ से अधिक तक पहुंच सकता है।

मोलिन (Mo) के ब्रेज़्ड जोड़ को असेंबल करते समय इसके कम तापीय प्रसार गुणांक को ध्यान में रखना चाहिए, और जोड़ के बीच का अंतर 0.05 ~ 0.13 मिमी के बीच होना चाहिए। यदि फिक्स्चर का उपयोग किया जाता है, तो कम तापीय प्रसार गुणांक वाली सामग्री का चयन करें। मोलिन का पुनर्क्रिस्टलीकरण तब होता है जब ज्वाला ब्रेज़िंग, नियंत्रित वातावरण भट्टी, निर्वात भट्टी, प्रेरण भट्टी और प्रतिरोध तापन पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान से अधिक हो जाता है या सोल्डर तत्वों के प्रसार के कारण पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान कम हो जाता है। इसलिए, जब ब्रेज़िंग तापमान पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान के करीब हो, तो ब्रेज़िंग का समय जितना कम होगा, उतना ही बेहतर होगा। मोलिन के पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान से ऊपर ब्रेज़िंग करते समय, बहुत तेजी से ठंडा होने के कारण होने वाली दरारों से बचने के लिए ब्रेज़िंग के समय और शीतलन दर को नियंत्रित करना आवश्यक है। ऑक्सीएसिटिलीन ज्वाला ब्रेज़िंग का उपयोग करते समय, मिश्रित फ्लक्स का उपयोग करना आदर्श है, अर्थात् औद्योगिक बोरेट या सिल्वर ब्रेज़िंग फ्लक्स के साथ कैल्शियम फ्लोराइड युक्त उच्च-तापमान फ्लक्स का उपयोग करना, जिससे अच्छी सुरक्षा प्राप्त होती है। इस विधि में सबसे पहले मोलिब्डेनम (Mo) की सतह पर सिल्वर ब्रेज़िंग फ्लक्स की एक परत चढ़ाई जाती है, और फिर उच्च तापमान वाले फ्लक्स की परत चढ़ाई जाती है। सिल्वर ब्रेज़िंग फ्लक्स कम तापमान सीमा में सक्रिय होता है, जबकि उच्च तापमान वाले फ्लक्स का सक्रिय तापमान 1427 ℃ तक पहुंच सकता है।

TA या Nb घटकों को अधिमानतः निर्वात में ब्रेज़ किया जाता है, और निर्वात का स्तर 1.33 × 10⁻² Pa से कम नहीं होना चाहिए। यदि ब्रेज़िंग अक्रिय गैस की सुरक्षा में की जाती है, तो कार्बन मोनोऑक्साइड, अमोनिया, नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी गैसीय अशुद्धियों को पूरी तरह से हटा देना चाहिए। जब ​​ब्रेज़िंग या प्रतिरोध ब्रेज़िंग हवा में की जाती है, तो विशेष ब्रेज़िंग फिलर धातु और उपयुक्त फ्लक्स का उपयोग किया जाना चाहिए। उच्च तापमान पर TA या Nb को ऑक्सीजन के संपर्क में आने से रोकने के लिए, सतह पर धात्विक तांबे या निकल की एक परत चढ़ाई जा सकती है और संबंधित विसरण एनीलिंग उपचार किया जा सकता है।