பீங்கான் மற்றும் உலோகங்களை பற்றவைத்தல்

1. பற்றவைப்புத் திறன்

செராமிக் மற்றும் செராமிக், செராமிக் மற்றும் உலோகக் கூறுகளைப் பற்றவைப்பது கடினமானது. பெரும்பாலான பற்றவைப்பு உலோகம் செராமிக் மேற்பரப்பில் ஒரு பந்து போல உருவாகிறது, மேலும் அது சிறிதளவோ அல்லது ஈரமேறாமலோ இருக்கும். செராமிக்கை ஈரமாக்கக்கூடிய பற்றவைப்பு நிரப்பு உலோகம், பற்றவைப்பின் போது இணைப்பு இடைமுகத்தில் பல்வேறு உடையக்கூடிய சேர்மங்களை (கார்பைடுகள், சிலிசைடுகள் மற்றும் மும்மை அல்லது பன்மை சேர்மங்கள் போன்றவை) எளிதில் உருவாக்குகிறது. இந்த சேர்மங்களின் இருப்பு இணைப்பின் இயந்திர பண்புகளைப் பாதிக்கிறது. மேலும், செராமிக், உலோகம் மற்றும் பற்றவைப்பு உலோகம் ஆகியவற்றின் வெப்ப விரிவாக்க குணகங்களில் உள்ள பெரிய வேறுபாட்டின் காரணமாக, பற்றவைப்பு வெப்பநிலை அறை வெப்பநிலைக்குக் குளிர்விக்கப்பட்ட பிறகு இணைப்பில் எஞ்சிய அழுத்தம் இருக்கும், இது இணைப்பில் விரிசல்களை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

சாதாரண பற்றவைப்புப் பொருளுடன் செயல்திறன் மிக்க உலோகத் தனிமங்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம், பீங்கான் பரப்பில் பற்றவைப்புப் பொருளின் ஈரமாகும் தன்மையை மேம்படுத்தலாம்; குறைந்த வெப்பநிலை மற்றும் குறைந்த நேரப் பற்றவைப்பானது இடைமுக வினையின் விளைவைக் குறைக்கும்; பொருத்தமான இணைப்பு வடிவத்தை வடிவமைப்பதன் மூலமும், ஒற்றை அல்லது பல அடுக்கு உலோகத்தை இடை அடுக்காகப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும் இணைப்பின் வெப்ப அழுத்தத்தைக் குறைக்கலாம்.

2. பற்றவைத்தல்

செராமிக் மற்றும் உலோகம் பொதுவாக வெற்றிட உலை அல்லது ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆர்கான் உலையில் இணைக்கப்படுகின்றன. பொதுவான பண்புகளுடன் கூடுதலாக, வெற்றிட மின்னணு சாதனங்களுக்கான பற்றவைப்பு நிரப்பு உலோகங்கள் சில சிறப்புத் தேவைகளையும் கொண்டிருக்க வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, சாதனங்களில் மின்காப்பு கசிவு மற்றும் எதிர்மின்வாய் நச்சுத்தன்மையை ஏற்படுத்தாமல் இருக்க, பற்றவைப்பு உலோகத்தில் அதிக ஆவி அழுத்தத்தை உருவாக்கும் கூறுகள் இருக்கக்கூடாது. பொதுவாக, சாதனம் இயங்கும்போது, ​​பற்றவைப்பு உலோகத்தின் ஆவி அழுத்தம் 10⁻³ Pa-ஐ தாண்டக்கூடாது என்றும், அதில் உள்ள அதிக ஆவி அழுத்த அசுத்தங்கள் 0.002% ~ 0.005%-ஐ தாண்டக்கூடாது என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது; ஹைட்ரஜனில் பற்றவைக்கும்போது உருவாகும் நீராவி, உருகிய பற்றவைப்பு உலோகம் சிதறுவதற்குக் காரணமாக அமைவதைத் தவிர்க்க, பற்றவைப்பு உலோகத்தின் w(o) மதிப்பு 0.001%-ஐ தாண்டக்கூடாது; மேலும், பற்றவைப்பு உலோகம் சுத்தமாகவும், மேற்பரப்பு ஆக்சைடுகள் இல்லாமலும் இருக்க வேண்டும்.

செராமிக் உலோகப்பூச்சுக்குப் பிறகு பற்றவைக்கும்போது, ​​தாமிரம், காரம், வெள்ளித் தாமிரம், தங்கத் தாமிரம் மற்றும் பிற கலப்புலோக பற்றவைப்பு நிரப்பு உலோகங்களைப் பயன்படுத்தலாம்.

பீங்கான்கள் மற்றும் உலோகங்களை நேரடியாகப் பற்றவைக்க, Ti மற்றும் Zr போன்ற செயல்திறன் மிக்க தனிமங்களைக் கொண்ட பற்றவைப்பு நிரப்பு உலோகங்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட வேண்டும். இருமடி நிரப்பு உலோகங்கள் முக்கியமாக Ti Cu மற்றும் Ti Ni ஆகும், இவற்றை 1100 ℃ வெப்பநிலையில் பயன்படுத்தலாம். மும்மடி பற்றவைப்பு உலோகங்களில், Ag Cu Ti (W) (TI) மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பற்றவைப்பு உலோகமாகும், இது பல்வேறு பீங்கான்கள் மற்றும் உலோகங்களை நேரடியாகப் பற்றவைக்கப் பயன்படுகிறது. மும்மடி நிரப்பு உலோகத்தை தகடு, தூள் அல்லது Ti தூளுடன் கூடிய Ag Cu யூடெக்டிக் நிரப்பு உலோகம் வடிவில் பயன்படுத்தலாம். B-ti49be2 பற்றவைப்பு நிரப்பு உலோகம், துருப்பிடிக்காத எஃகுக்கு இணையான அரிப்புத் தடுப்புத் திறனையும் குறைந்த ஆவி அழுத்தத்தையும் கொண்டுள்ளது. ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் கசிவுத் தடுப்புத் திறன் கொண்ட வெற்றிட சீல் இணைப்புகளில் இதை முன்னுரிமையுடன் தேர்ந்தெடுக்கலாம். ti-v-cr பற்றவைப்பு உலோகத்தில், w (V) 30% ஆக இருக்கும்போது உருகு வெப்பநிலை மிகக் குறைவாக (1620 ℃) ​​இருக்கும், மேலும் Cr-ஐ சேர்ப்பதன் மூலம் உருகு வெப்பநிலை வரம்பை திறம்பட குறைக்க முடியும். குரோமியம் இல்லாத B-ti47.5ta5 பற்றாசு, அலுமினா மற்றும் மெக்னீசியம் ஆக்சைடை நேரடியாகப் பற்றவைக்கப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது, மேலும் அதன் இணைப்பு 1000 ℃ சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் செயல்படக்கூடியது. பீங்கான் மற்றும் உலோகத்திற்கு இடையேயான நேரடி இணைப்புக்கான செயல்படும் பாய்மத்தை அட்டவணை 14 காட்டுகிறது.

அட்டவணை 14 பீங்கான் மற்றும் உலோகப் பற்றவைப்பிற்கான செயல்திறன் மிக்க பற்றவைப்பு நிரப்பு உலோகங்கள்

2. பற்றவைப்பு தொழில்நுட்பம்

முன் உலோகப்பூச்சு செய்யப்பட்ட பீங்கான்களை உயர் தூய்மை கொண்ட மந்த வாயு, ஹைட்ரஜன் அல்லது வெற்றிடச் சூழலில் பற்றவைக்கலாம். வெற்றிடப் பற்றவைப்பு பொதுவாக உலோகப்பூச்சு இல்லாமல் பீங்கான்களை நேரடியாகப் பற்றவைக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

(1) உலகளாவிய பற்றவைப்பு செயல்முறை பீங்கான் மற்றும் உலோகத்தின் உலகளாவிய பற்றவைப்பு செயல்முறையை ஏழு செயல்முறைகளாகப் பிரிக்கலாம்: மேற்பரப்பு சுத்தம் செய்தல், பேஸ்ட் பூச்சு, பீங்கான் மேற்பரப்பு உலோகமயமாக்கல், நிக்கல் பூச்சு, பற்றவைப்பு மற்றும் பற்றவைப்புக்குப் பிந்தைய ஆய்வு.

அடிப்படை உலோகத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள எண்ணெய் கறை, வியர்வைக் கறை மற்றும் ஆக்சைடு படலத்தை அகற்றுவதே மேற்பரப்பு சுத்தம் செய்வதன் நோக்கமாகும். உலோகப் பாகங்கள் மற்றும் பற்றவைப்புப் பொருள் முதலில் எண்ணெய்ப் பிசுக்கு நீக்கப்பட வேண்டும், பின்னர் அமிலம் அல்லது காரம் கொண்டு கழுவி ஆக்சைடு படலம் அகற்றப்பட்டு, ஓடும் நீரில் கழுவி உலர்த்தப்பட வேண்டும். அதிகத் தேவைகள் உள்ள பாகங்களின் மேற்பரப்பைத் தூய்மைப்படுத்த, அவை வெற்றிட உலை அல்லது ஹைட்ரஜன் உலையில் (அயனித் தாக்குதல் முறையையும் பயன்படுத்தலாம்) பொருத்தமான வெப்பநிலை மற்றும் நேரத்தில் வெப்பச் சிகிச்சை அளிக்கப்பட வேண்டும். சுத்தம் செய்யப்பட்ட பாகங்கள் எண்ணெய்ப் பிசுக்குள்ள பொருட்களுடனோ அல்லது வெறும் கைகளுடனோ தொடர்பு கொள்ளக்கூடாது. அவை உடனடியாக அடுத்த செயல்முறைக்கு அல்லது உலர்த்தியில் இடப்பட வேண்டும். அவை நீண்ட நேரம் காற்றில் படக்கூடாது. பீங்கான் பாகங்கள் அசிட்டோன் மற்றும் மீயொலி கொண்டு சுத்தம் செய்யப்பட்டு, ஓடும் நீரில் கழுவப்பட்டு, இறுதியாக அயனியகற்றப்பட்ட நீரில் ஒவ்வொரு முறையும் 15 நிமிடங்கள் என இருமுறை கொதிக்க வைக்கப்பட வேண்டும்.

பேஸ்ட் பூச்சு என்பது பீங்கான் உலோகப்பூச்சின் ஒரு முக்கிய செயல்முறையாகும். பூச்சுப் பணியின் போது, ​​உலோகப்பூச்சு செய்யப்பட வேண்டிய பீங்கான் மேற்பரப்பில் இது ஒரு தூரிகை அல்லது பேஸ்ட் பூச்சு இயந்திரம் மூலம் பூசப்படுகிறது. பூச்சின் தடிமன் பொதுவாக 30 முதல் 60 மி.மீ. வரை இருக்கும். இந்தப் பேஸ்ட் பொதுவாக, சுமார் 1 முதல் 5 மைக்ரோமீட்டர் துகள் அளவுள்ள தூய உலோகத் தூள் (சில நேரங்களில் பொருத்தமான உலோக ஆக்சைடு சேர்க்கப்படுகிறது) மற்றும் கரிமப் பசை ஆகியவற்றிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது.

பசை பூசப்பட்ட பீங்கான் பாகங்கள் ஒரு ஹைட்ரஜன் உலைக்கு அனுப்பப்பட்டு, 1300 ~ 1500 ℃ வெப்பநிலையில் 30 ~ 60 நிமிடங்களுக்கு ஈர ஹைட்ரஜன் அல்லது பிளவுபட்ட அம்மோனியாவுடன் சேர்த்து உருக்கப்படுகின்றன. ஹைட்ரைடுகளால் பூசப்பட்ட பீங்கான் பாகங்களைப் பொறுத்தவரை, ஹைட்ரைடுகளைச் சிதைப்பதற்கும், பீங்கான் மேற்பரப்பில் மீதமுள்ள தூய உலோகம் அல்லது டைட்டேனியம் (அல்லது சிர்கோனியம்) உடன் வினைபுரிந்து பீங்கான் மேற்பரப்பில் ஒரு உலோகப் பூச்சைப் பெறுவதற்கும் அவை சுமார் 900 ℃ வெப்பநிலைக்குச் சூடுபடுத்தப்படுகின்றன.

மோலிப்டினம்-மாங்கனீசு உலோகப் பூச்சு அடுக்கை பற்றவைப்புப் பொருளுடன் ஈரமாக்குவதற்காக, 1.4 முதல் 5 மைக்ரோமீட்டர் தடிமன் கொண்ட நிக்கல் அடுக்கு மின்முலாம் பூசப்பட வேண்டும் அல்லது நிக்கல் தூள் அடுக்கால் பூசப்பட வேண்டும். பற்றவைப்பு வெப்பநிலை 1000 ℃-க்குக் குறைவாக இருந்தால், நிக்கல் அடுக்கை ஒரு ஹைட்ரஜன் உலையில் முன்-உருக்கச் செய்ய வேண்டும். உருக்கும் வெப்பநிலை மற்றும் நேரம் 1000 ℃ / 15 முதல் 20 நிமிடங்கள் ஆகும்.

பதப்படுத்தப்பட்ட பீங்கான் பாகங்கள் என்பவை, துருப்பிடிக்காத எஃகு அல்லது கிராஃபைட் மற்றும் பீங்கான் அச்சுகளைக் கொண்டு முழுமையாக ஒன்றிணைக்கப்படும் உலோகப் பாகங்கள் ஆகும். இணைப்புகளில் பற்றவைப்பு இடப்பட வேண்டும், மேலும் இந்தச் செயல்முறை முழுவதும் வேலைப் பொருள் சுத்தமாக வைத்திருக்கப்பட வேண்டும், மற்றும் வெறும் கைகளால் தொடப்படக்கூடாது.

பிரேசிங் செயல்முறையானது ஆர்கான், ஹைட்ரஜன் அல்லது வெற்றிட உலை ஒன்றில் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும். பிரேசிங் வெப்பநிலையானது, பிரேசிங் நிரப்பு உலோகத்தைப் பொறுத்தது. பீங்கான் பாகங்களில் விரிசல் ஏற்படுவதைத் தடுப்பதற்காக, குளிர்விக்கும் வேகம் மிக வேகமாக இருக்கக்கூடாது. மேலும், பிரேசிங்கின் போது ஒரு குறிப்பிட்ட அழுத்தத்தையும் (சுமார் 0.49 ~ 0.98mpa) பயன்படுத்தலாம்.

மேற்பரப்புத் தரப் பரிசோதனைக்குக் கூடுதலாக, பற்றவைக்கப்பட்ட பற்றவைப்புப் பகுதிகள் வெப்ப அதிர்ச்சி மற்றும் இயந்திரவியல் பண்புப் பரிசோதனைக்கும் உட்படுத்தப்பட வேண்டும். வெற்றிடச் சாதனங்களுக்கான சீல் வைக்கும் பாகங்களும், தொடர்புடைய விதிமுறைகளின்படி கசிவுப் பரிசோதனைக்கு உட்படுத்தப்பட வேண்டும்.

(2) நேரடி பிரேசிங் (செயல்திறன் மிக்க உலோக முறை) - நேரடியாக பிரேசிங் செய்யும்போது, ​​முதலில் செராமிக் மற்றும் உலோக வெல்ட்மென்ட்களின் மேற்பரப்பை சுத்தம் செய்து, பின்னர் அவற்றை இணைக்கவும். கூறுப் பொருட்களின் வெவ்வேறு வெப்ப விரிவாக்க குணகங்களால் ஏற்படும் விரிசல்களைத் தவிர்க்க, வெல்ட்மென்ட்களுக்கு இடையில் இடையடுக்கு (ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட உலோகத் தகடுகளின் அடுக்குகள்) சுழற்றப்படலாம். பிரேசிங் ஃபில்லர் உலோகம் இரண்டு வெல்ட்மென்ட்களுக்கு இடையில் இறுக்கப்பட வேண்டும் அல்லது முடிந்தவரை இடைவெளி பிரேசிங் ஃபில்லர் உலோகத்தால் நிரப்பப்படும் இடத்தில் வைக்கப்பட வேண்டும், பின்னர் சாதாரண வெற்றிட பிரேசிங் போலவே பிரேசிங் செய்யப்பட வேண்டும்.

நேரடி பிரேசிங்கிற்கு Ag Cu Ti சாலிடர் பயன்படுத்தப்பட்டால், வெற்றிட பிரேசிங் முறையைப் பின்பற்ற வேண்டும். உலையில் உள்ள வெற்றிடத்தின் அளவு 2.7 × ஐ அடையும்போது, ​​10⁻³pa ​​அழுத்தத்தில் வெப்பப்படுத்தத் தொடங்க வேண்டும், மேலும் இந்த நேரத்தில் வெப்பநிலை வேகமாக உயரலாம்; வெப்பநிலை சாலிடரின் உருகுநிலைக்கு அருகில் இருக்கும்போது, ​​வெல்டிங் செய்யப்பட்ட பகுதியின் அனைத்து பாகங்களின் வெப்பநிலையும் ஒரே சீராக இருக்கும்படி, வெப்பநிலையை மெதுவாக உயர்த்த வேண்டும்; சாலிடர் உருகியவுடன், வெப்பநிலையை பிரேசிங் வெப்பநிலைக்கு வேகமாக உயர்த்த வேண்டும், மேலும் அந்த வெப்பநிலையைத் தக்கவைக்கும் நேரம் 3 முதல் 5 நிமிடங்கள் வரை இருக்க வேண்டும்; குளிர்விக்கும்போது, ​​700℃ ஐ அடையும் முன் மெதுவாகக் குளிர்விக்க வேண்டும், மேலும் 700℃ ஐ அடைந்த பிறகு உலையின் மூலம் இயற்கையாகவே குளிர்விக்கலாம்.

Ti Cu ஆக்டிவ் சாலிடரை நேரடியாக பிரேஸ் செய்யும்போது, ​​சாலிடரின் வடிவம் Cu ஃபாயில் மற்றும் Ti பவுடர் அல்லது Cu பாகங்கள் மற்றும் Ti ஃபாயில் ஆக இருக்கலாம், அல்லது செராமிக் மேற்பரப்பில் Ti பவுடர் மற்றும் Cu ஃபாயில் பூசப்பட்டிருக்கலாம். பிரேஸிங்கிற்கு முன், அனைத்து உலோகப் பாகங்களும் வெற்றிடத்தின் மூலம் வாயு நீக்கம் செய்யப்பட வேண்டும். ஆக்ஸிஜன் இல்லாத தாமிரத்தின் வாயு நீக்க வெப்பநிலை 750 ~ 800 ℃ ஆகவும், Ti, Nb, Ta போன்றவை 900 ℃ வெப்பநிலையில் 15 நிமிடங்களுக்கு வாயு நீக்கம் செய்யப்பட வேண்டும். இந்த நேரத்தில், வெற்றிடத்தின் அளவு 6.7 × 10⁻³ Pa க்குக் குறைவாக இருக்கக்கூடாது. பிரேஸிங்கின் போது, ​​வெல்ட் செய்யப்பட வேண்டிய பாகங்களை ஃபிக்ஸ்ச்சரில் பொருத்தி, அவற்றை வெற்றிட உலையில் 900 ~ 1120 ℃ வெப்பநிலைக்கு சூடாக்கவும், மேலும் அந்த வெப்பநிலையை 2 ~ 5 நிமிடங்கள் வைத்திருக்க வேண்டும். முழு பிரேஸிங் செயல்முறையின் போதும், வெற்றிடத்தின் அளவு 6.7 × 10⁻³ Pa க்குக் குறைவாக இருக்கக்கூடாது.

Ti Ni முறையின் பிரேசிங் செயல்முறை Ti Cu முறையைப் போன்றது மற்றும் பிரேசிங் வெப்பநிலை 900 ± 10 ℃ ஆகும்.

(3) ஆக்சைடு பற்றவைப்பு முறை என்பது, ஆக்சைடு பற்றவைப்புப் பொருளை உருக்குவதால் உருவாகும் கண்ணாடிப் பகுதியை பீங்கான்களுக்குள் ஊடுருவச் செய்து, உலோக மேற்பரப்பை ஈரமாக்குவதன் மூலம் நம்பகமான இணைப்பை உருவாக்கும் ஒரு முறையாகும். இது பீங்கான்களை பீங்கான்களுடனும், பீங்கான்களை உலோகங்களுடனும் இணைக்கப் பயன்படுகிறது. ஆக்சைடு பற்றவைப்பு நிரப்பு உலோகங்கள் முக்கியமாக Al2O3, CaO, BaO மற்றும் MgO ஆகியவற்றால் ஆனவை. B2O3, Y2O3 மற்றும் Ta2O3 ஆகியவற்றைச் சேர்ப்பதன் மூலம், பல்வேறு உருகுநிலைகள் மற்றும் நேரியல் விரிவாக்கக் குணகங்களைக் கொண்ட பற்றவைப்பு நிரப்பு உலோகங்களைப் பெறலாம். மேலும், CaF2 மற்றும் NaF ஆகியவற்றை முக்கிய கூறுகளாகக் கொண்ட ஃபுளோரைடு பற்றவைப்பு நிரப்பு உலோகங்களையும், பீங்கான்களையும் உலோகங்களையும் இணைத்து அதிக வலிமை மற்றும் அதிக வெப்ப எதிர்ப்புத்திறன் கொண்ட இணைப்புகளைப் பெறப் பயன்படுத்தலாம்.