세라믹 금속 용접 공정
세라믹과 금속의 용접에 사용되는 세라믹은 기본적으로 다양한 금속, 산소, 질소, 탄소 등으로 인위적으로 합성 된 새로운 유형의 세라믹을 의미합니다. 고강도, 고온 저항, 내마모성, 내식성, 초경도, 등 널리 사용됩니다. 일반적으로 사용되는 알루미나, 실리콘 질화물, 지르코니아 세라믹 등
세라믹 및 금속 용접의 어려움
1. 세라믹의 선팽창 계수는 작고 금속의 선팽창 계수는 상대적으로 크므로 균열이 발생하기 쉽습니다. 일반적으로 금속 중간층의 열 응력은 잘 처리되어야합니다.
2. 세라믹 자체는 열전도율이 낮고 내열 충격성이 약합니다. 용접시 용접부와 주변부의 온도 구배를 최소화하고 용접 후 냉각 속도를 조절한다.
3. 대부분의 세라믹은 전도성이 나쁘거나 심지어 비전 도성이있어 전기 용접을 사용하기 어렵습니다. 이를 위해 특별한 공정 조치가 필요합니다.
4. 세라믹 재료의 안정적인 전자 조정으로 인해 금속과 세라믹 간의 연결 가능성이 낮습니다. 세라믹을 금속 화하거나 활성 솔더로 브레이징해야합니다.
5. 세라믹 재료는 대부분 공유 결합 결정이기 때문에 쉽게 변형되지 않고 부서지기 쉬운 균열이 자주 발생합니다. 현재 중간층은 용접 온도를 낮추기 위해 주로 사용되며 간접 확산법은 용접에 사용된다.
6. 세라믹 및 금속 용접의 구조 설계는 일반 용접과 다릅니다. 일반적으로 평면 씰 구조, 슬리브 구조, 핀 씰 구조 및 이중 씰 구조로 나뉩니다. 슬리브 구조가 최고의 효과를 발휘합니다. 이러한 조인트 구조의 생산 요구 사항은 모두 매우 높습니다.
세라믹 및 금속 용접의 일반적인 과정
1. 청소 : 금속 및 브레이징 용가재 표면을 청소해야합니다. 세라믹은 일반적으로 세제와 초음파로 청소됩니다.
2. 페이스트 : 대부분의 페이스트는 순수 금속 분말과 적절한 금속 산화물 분말로 구성됩니다. 입자 크기는 대부분 1 ~ 5um입니다. 페이스트는 특정 점도를 갖도록 유기 바인더로 준비됩니다. 그런 다음 페인트 도구를 사용하여 금속화할 세라믹 표면에 페이스트를 고르게 펴고 코팅 두께는 일반적으로 30-60um입니다.
3. 금속 화 : 페이스트로 코팅 된 유사 세라믹 부품을 수소로에 넣고 1300 ~ 1500 ℃의 온도에서 1 시간 동안 유지합니다.
4. 니켈 도금 : 더 나은 솔더 습윤을 위해 약 5um 두께의 니켈 층이 금속 화 층 위에 도금됩니다. 브레이징 온도가 1000 ° C보다 낮 으면 전기 도금층을 수소로에서 1000 ° C에서 15-20 분 동안 미리 소결해야합니다.
5. 장착 : 가공 된 금속 부품과 세라믹 부품을 스테인레스 스틸, 흑연 및 세라믹 몰드로 전체로 조립하고 접합부에 납땜 부품을 설치합니다. 용접 할 부품은 전체 작업 중에 깨끗하게 유지되어야하며 맨손으로 만지지 않아야합니다.
6. 브레이징 : 브레이징은 아르곤 가스가있는 용광로 또는 수소 가스가있는 용광로 또는 진공 용광로에서 수행됩니다. 온도 선택 및 가열 속도 선택은 사용되는 솔더의 특성에 따라 결정되어야하며 냉각 속도가 너무 빠르지 않아 세라믹 부품이 온도 스트레스로 인한 균열을 방지 할 수 없습니다.
7. 용접 후 검사 : 세라믹과 금속을 용접 한 후 먼저 육안으로 자격을 관찰 한 다음 기술 문서의 요구 사항에 따라 필요한 검사를 수행합니다.