Processo di saldatura di metalli ceramici
La ceramica nella saldatura di ceramiche e metalli si riferisce fondamentalmente a nuovi tipi di ceramica sintetizzata artificialmente da vari metalli, ossigeno, azoto, carbonio, ecc. Ha le caratteristiche di elevata resistenza, resistenza alle alte temperature, resistenza all'abrasione, resistenza alla corrosione, super durezza, ecc. ed è ampiamente utilizzato; allumina comunemente usata, nitruro di silicio, ceramica di zirconio, ecc.
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Difficoltà nella saldatura di ceramica e metalli
1. Il coefficiente di dilatazione lineare della ceramica è piccolo, mentre il coefficiente di espansione lineare del metallo è relativamente grande, il che porta a facili fessurazioni. In generale, lo stress termico dello strato intermedio metallico dovrebbe essere gestito bene.
2. La ceramica stessa ha una bassa conduttività termica e una debole resistenza agli shock termici. Durante la saldatura, ridurre al minimo il gradiente di temperatura della parte di saldatura e dell'area circostante e controllare la velocità di raffreddamento dopo la saldatura.
3. La maggior parte delle ceramiche ha una conduttività scarsa o addirittura non conduttiva, il che rende difficile l'utilizzo della saldatura elettrica. A tal fine, sono necessarie misure di processo speciali.
4. A causa del coordinamento elettronico stabile dei materiali ceramici, la connessione tra metallo e ceramica è improbabile. Necessità di metallizzare la ceramica o brasare con lega per saldatura attiva.
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5. Poiché i materiali ceramici sono per lo più cristalli covalenti, non si deformano facilmente e spesso si verificano fratture fragili. Al momento, lo strato intermedio viene utilizzato principalmente per ridurre la temperatura di saldatura e per la saldatura viene utilizzato il metodo di diffusione indiretta.
6. Il design strutturale della saldatura di ceramica e metallo è diverso dalla saldatura ordinaria. Di solito è suddiviso in struttura a tenuta piatta, struttura a manicotto, struttura a tenuta a perno e struttura a doppia tenuta. La struttura delle maniche ha l'effetto migliore. I requisiti di produzione di queste strutture di giunzione sono tutti molto elevati.
Il processo generale di saldatura di ceramica e metallo
1. Pulizia: la superficie del metallo e il metallo d'apporto per brasatura devono essere puliti. Le ceramiche vengono solitamente pulite con detergenti e ultrasuoni.
2. Pasta: la maggior parte delle paste è composta da polveri di metallo puro e polveri di ossido di metallo appropriate. La dimensione delle particelle è per lo più compresa tra 1 e 5 um. Le paste vengono preparate con leganti organici per avere una certa viscosità. Quindi utilizzare uno strumento di pittura per distribuire uniformemente la pasta sulla superficie ceramica da metallizzare e lo spessore del rivestimento è generalmente di 30-60 um.
3. Metallizzazione: mettere le parti pseudo-ceramiche rivestite di pasta in un forno a idrogeno e mantenerle a una temperatura di 1300 ~ 1500 ℃ per 1 ora.
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4. Nichelatura: per una migliore bagnatura della saldatura, uno strato di nichel con uno spessore di circa 5 um viene placcato sullo strato di metallizzazione. Quando la temperatura di brasatura è inferiore a 1000 ° C, lo strato galvanico deve essere pre-sinterizzato in un forno a idrogeno a 1000 ° C per 15-20 minuti.
5. Montaggio: assemblare le parti metalliche lavorate e le parti in ceramica in un tutto con stampi in acciaio inossidabile, grafite e ceramica e installare le parti di brasatura ai giunti; le parti da saldare devono essere mantenute pulite durante l'intera operazione e non toccare le mani nude.
6. Brasatura: la brasatura viene eseguita in un forno con gas argon o in un forno con gas idrogeno o in un forno a vuoto. La selezione della temperatura e la selezione della velocità di riscaldamento devono essere determinate in base alle caratteristiche della lega di saldatura utilizzata e si deve prestare particolare attenzione a La velocità di raffreddamento non dovrebbe essere troppo veloce per evitare che le parti in ceramica si rompano a causa dello stress termico.
7. Ispezione post-saldatura: dopo aver saldato la ceramica e il metallo, osservare innanzitutto la qualifica ad occhio nudo, quindi eseguire le ispezioni necessarie in base ai requisiti dei documenti tecnici.