ગ્રેફાઇટ અને ડાયમંડ પોલીક્રિસ્ટલાઇનનું બ્રેઝિંગ

(1) બ્રેઝિંગની લાક્ષણિકતાઓ ગ્રેફાઇટ અને ડાયમંડ પોલિક્રિસ્ટલાઇન બ્રેઝિંગમાં સામેલ સમસ્યાઓ સિરામિક બ્રેઝિંગમાં આવતી સમસ્યાઓ જેવી જ છે.ધાતુની તુલનામાં, સોલ્ડર ગ્રેફાઇટ અને હીરાની પોલિક્રિસ્ટલાઇન સામગ્રીને ભીની કરવી મુશ્કેલ છે, અને તેના થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક સામાન્ય માળખાકીય સામગ્રી કરતા ઘણો અલગ છે.બંને હવામાં સીધા જ ગરમ થાય છે, અને જ્યારે તાપમાન 400 ℃ કરતાં વધી જાય ત્યારે ઓક્સિડેશન અથવા કાર્બોનાઇઝેશન થશે.તેથી, વેક્યુમ બ્રેઝિંગ અપનાવવામાં આવશે, અને વેક્યુમ ડિગ્રી 10-1pa કરતાં ઓછી હોવી જોઈએ નહીં.કારણ કે બંનેની તાકાત વધારે નથી, જો બ્રેઝિંગ દરમિયાન થર્મલ સ્ટ્રેસ હોય, તો તિરાડો પડી શકે છે.થર્મલ વિસ્તરણના ઓછા ગુણાંક સાથે બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલ પસંદ કરવાનો પ્રયાસ કરો અને ઠંડક દરને સખત રીતે નિયંત્રિત કરો.સામાન્ય બ્રેઝિંગ ફિલર ધાતુઓ દ્વારા આવી સામગ્રીની સપાટીને ભીની કરવી સરળ ન હોવાથી, 2.5 ~ 12.5um જાડા ડબલ્યુ, Mo અને અન્ય તત્વોની સપાટીમાં ફેરફાર કરીને ગ્રેફાઇટ અને ડાયમંડ પોલિક્રિસ્ટલાઇન સામગ્રીની સપાટી પર જમા કરી શકાય છે (વેક્યુમ કોટિંગ , આયન સ્પટરિંગ, પ્લાઝ્મા સ્પ્રે અને અન્ય પદ્ધતિઓ) બ્રેઝિંગ પહેલાં અને તેમની સાથે અનુરૂપ કાર્બાઇડ બનાવે છે, અથવા ઉચ્ચ પ્રવૃત્તિ બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલ્સનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

ગ્રેફાઇટ અને હીરામાં ઘણા બધા ગ્રેડ હોય છે, જે કણોના કદ, ઘનતા, શુદ્ધતા અને અન્ય પાસાઓમાં અલગ પડે છે અને અલગ અલગ બ્રેઝિંગ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે.વધુમાં, જો પોલીક્રિસ્ટલાઈન હીરાની સામગ્રીનું તાપમાન 1000 ℃ કરતાં વધી જાય, તો પોલીક્રિસ્ટલાઈન વસ્ત્રો ગુણોત્તર ઘટવાનું શરૂ થાય છે, અને જ્યારે તાપમાન 1200 ℃ કરતાં વધી જાય ત્યારે વસ્ત્રોનો ગુણોત્તર 50% થી વધુ ઘટે છે.તેથી, જ્યારે વેક્યૂમ બ્રેઝિંગ ડાયમંડ, બ્રેઝિંગ તાપમાન 1200 ℃ ની નીચે નિયંત્રિત હોવું જોઈએ, અને વેક્યુમ ડિગ્રી 5 × 10-2Pa કરતાં ઓછી હોવી જોઈએ નહીં.

(2) બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલની પસંદગી મુખ્યત્વે ઉપયોગ અને સપાટીની પ્રક્રિયા પર આધારિત છે.જ્યારે ગરમી-પ્રતિરોધક સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ થાય છે, ત્યારે ઉચ્ચ બ્રેઝિંગ તાપમાન અને સારી ગરમી પ્રતિકાર સાથે બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલ પસંદ કરવામાં આવશે;રાસાયણિક કાટ-પ્રતિરોધક સામગ્રી માટે, નીચા બ્રેઝિંગ તાપમાન અને સારી કાટ પ્રતિકાર સાથે બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલ્સ પસંદ કરવામાં આવે છે.સપાટીની ધાતુકરણ પ્રક્રિયા પછી ગ્રેફાઇટ માટે, ઉચ્ચ નરમતા અને સારી કાટ પ્રતિકાર સાથે શુદ્ધ કોપર સોલ્ડરનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.સિલ્વર આધારિત અને તાંબા આધારિત સક્રિય સોલ્ડર ગ્રેફાઇટ અને હીરા માટે સારી ભીનાશ અને પ્રવાહીતા ધરાવે છે, પરંતુ બ્રેઝ્ડ જોઇન્ટનું સર્વિસ ટેમ્પરેચર 400 ℃ કરતાં વધી જવું મુશ્કેલ છે.400 ℃ અને 800 ℃ વચ્ચે વપરાતા ગ્રેફાઈટ ઘટકો અને હીરાના સાધનો માટે, સામાન્ય રીતે ગોલ્ડ બેઝ, પેલેડિયમ બેઝ, મેંગેનીઝ બેઝ અથવા ટાઇટેનિયમ બેઝ ફિલર મેટલ્સનો ઉપયોગ થાય છે.800 ℃ અને 1000 ℃ વચ્ચે વપરાતા સાંધા માટે, નિકલ આધારિત અથવા ડ્રિલ આધારિત ફિલર મેટલ્સનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.જ્યારે ગ્રેફાઇટ ઘટકોનો ઉપયોગ 1000 ℃ થી ઉપર થાય છે, ત્યારે શુદ્ધ ધાતુની ફિલર ધાતુઓ (Ni, PD, Ti) અથવા એલોય ફિલર ધાતુઓ જેમાં molybdenum, Mo, Ta અને અન્ય તત્વો હોય છે જે કાર્બન સાથે કાર્બાઈડ બનાવી શકે છે તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

સપાટીની સારવાર વિના ગ્રેફાઇટ અથવા હીરા માટે, કોષ્ટક 16 માં સક્રિય ફિલર મેટલ્સનો ઉપયોગ ડાયરેક્ટ બ્રેઝિંગ માટે થઈ શકે છે.આમાંની મોટાભાગની ફિલર ધાતુઓ ટાઇટેનિયમ આધારિત બાઈનરી અથવા ટર્નરી એલોય છે.શુદ્ધ ટાઇટેનિયમ ગ્રેફાઇટ સાથે મજબૂત પ્રતિક્રિયા આપે છે, જે ખૂબ જાડા કાર્બાઇડ સ્તર બનાવી શકે છે, અને તેનો રેખીય વિસ્તરણ ગુણાંક ગ્રેફાઇટ કરતા તદ્દન અલગ છે, જે તિરાડો ઉત્પન્ન કરવામાં સરળ છે, તેથી તેનો સોલ્ડર તરીકે ઉપયોગ કરી શકાતો નથી.Cr અને Ni થી Ti નો ઉમેરો ગલનબિંદુને ઘટાડી શકે છે અને સિરામિક્સ સાથે ભીનાશને સુધારી શકે છે.Ti એ ટર્નરી એલોય છે, જે મુખ્યત્વે Ti Zr થી બનેલું છે, જેમાં TA, Nb અને અન્ય તત્વો ઉમેરવામાં આવે છે.તેમાં રેખીય વિસ્તરણનો ઓછો ગુણાંક છે, જે બ્રેઝિંગ તણાવને ઘટાડી શકે છે.ટર્નરી એલોય જે મુખ્યત્વે Ti Cu નું બનેલું છે તે ગ્રેફાઇટ અને સ્ટીલના બ્રેઝિંગ માટે યોગ્ય છે, અને સંયુક્ત ઉચ્ચ કાટ પ્રતિકાર ધરાવે છે.

કોષ્ટક 16 ગ્રેફાઇટ અને હીરાના સીધા બ્રેઝિંગ માટે બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલ્સ

(3) બ્રેઝિંગ પ્રક્રિયા ગ્રેફાઇટની બ્રેઝિંગ પદ્ધતિઓને બે કેટેગરીમાં વિભાજિત કરી શકાય છે, એક સપાટીના મેટાલાઇઝેશન પછી બ્રેઝિંગ છે અને બીજી સપાટીની સારવાર વિના બ્રેઝિંગ છે.ભલે ગમે તે પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે, વેલ્ડમેન્ટને એસેમ્બલી પહેલાં પ્રીટ્રીટેડ કરવામાં આવશે, અને ગ્રેફાઇટ સામગ્રીની સપાટીના દૂષકોને આલ્કોહોલ અથવા એસિટોનથી સાફ કરવામાં આવશે.સપાટીના મેટાલાઇઝેશન બ્રેઝિંગના કિસ્સામાં, ની, ક્યુનું સ્તર અથવા Ti, Zr અથવા મોલિબ્ડેનમ ડિસિલિસાઇડનું સ્તર પ્લાઝ્મા સ્પ્રે કરીને ગ્રેફાઇટ સપાટી પર પ્લેટેડ કરવું જોઈએ, અને પછી બ્રેઝિંગ માટે તાંબા આધારિત ફિલર મેટલ અથવા સિલ્વર આધારિત ફિલર મેટલનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ. .સક્રિય સોલ્ડર સાથે ડાયરેક્ટ બ્રેઝિંગ હાલમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ છે.બ્રેઝિંગ તાપમાન કોષ્ટક 16 માં આપેલા સોલ્ડર અનુસાર પસંદ કરી શકાય છે. સોલ્ડરને બ્રેઝ્ડ સંયુક્તની મધ્યમાં અથવા એક છેડાની નજીક ક્લેમ્પ કરી શકાય છે.થર્મલ વિસ્તરણના મોટા ગુણાંક સાથે મેટલ સાથે બ્રેઝિંગ કરતી વખતે, ચોક્કસ જાડાઈ સાથે Mo અથવા Ti નો ઉપયોગ મધ્યવર્તી બફર સ્તર તરીકે થઈ શકે છે.સંક્રમણ સ્તર બ્રેઝિંગ હીટિંગ દરમિયાન પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ પેદા કરી શકે છે, થર્મલ તણાવને શોષી શકે છે અને ગ્રેફાઇટ ક્રેકીંગને ટાળી શકે છે.ઉદાહરણ તરીકે, Mo નો ઉપયોગ ગ્રેફાઇટ અને હેસ્ટેલોયન ઘટકોના વેક્યૂમ બ્રેઝિંગ માટે સંક્રમણ સંયુક્ત તરીકે થાય છે.પીગળેલા મીઠાના કાટ અને કિરણોત્સર્ગ માટે સારી પ્રતિકાર સાથે B-pd60ni35cr5 સોલ્ડરનો ઉપયોગ થાય છે.બ્રેઝિંગ તાપમાન 1260 ℃ છે અને તાપમાન 10 મિનિટ માટે રાખવામાં આવે છે.

કુદરતી હીરાને b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 અને અન્ય સક્રિય સોલ્ડર સાથે સીધો બ્રેઝ કરી શકાય છે.બ્રેઝિંગ શૂન્યાવકાશ અથવા ઓછા આર્ગોન સંરક્ષણ હેઠળ હાથ ધરવામાં આવશે.બ્રેઝિંગ તાપમાન 850 ℃ થી વધુ ન હોવું જોઈએ, અને ઝડપી હીટિંગ રેટ પસંદ કરવો જોઈએ.ઇન્ટરફેસ પર સતત ટિક સ્તરની રચનાને ટાળવા માટે બ્રેઝિંગ તાપમાન પર હોલ્ડિંગનો સમય ખૂબ લાંબો (સામાન્ય રીતે લગભગ 10 સે) ન હોવો જોઈએ.હીરા અને એલોય સ્ટીલને બ્રેઝ કરતી વખતે, અતિશય થર્મલ સ્ટ્રેસને કારણે હીરાના દાણાને થતા નુકસાનને રોકવા માટે સંક્રમણ માટે પ્લાસ્ટિક ઇન્ટરલેયર અથવા નીચા વિસ્તરણ એલોય લેયર ઉમેરવા જોઈએ.અલ્ટ્રા પ્રિસિઝન મશીનિંગ માટે ટર્નિંગ ટૂલ અથવા બોરિંગ ટૂલ બ્રેઝિંગ પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, જે સ્ટીલના શરીર પર 20 ~ 100mg નાના કણ હીરાને બ્રેઝ કરે છે અને બ્રેઝિંગ જોઈન્ટની સંયુક્ત તાકાત 200 ~ 250mpa સુધી પહોંચે છે.

પોલિક્રિસ્ટલાઇન હીરાને જ્યોત, ઉચ્ચ આવર્તન અથવા વેક્યૂમ દ્વારા બ્રેઝ કરી શકાય છે.ધાતુ અથવા પથ્થર કાપવા માટે હીરાના ગોળાકાર સો બ્લેડ માટે ઉચ્ચ આવર્તન બ્રેઝિંગ અથવા ફ્લેમ બ્રેઝિંગ અપનાવવામાં આવશે.નીચા ગલનબિંદુ સાથે Ag Cu Ti સક્રિય બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલ પસંદ કરવામાં આવશે.બ્રેઝિંગ તાપમાન 850 ℃ નીચે નિયંત્રિત હોવું જોઈએ, ગરમીનો સમય ખૂબ લાંબો ન હોવો જોઈએ, અને ધીમો ઠંડક દર અપનાવવામાં આવશે.પેટ્રોલિયમ અને ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ડ્રિલિંગમાં ઉપયોગમાં લેવાતા પોલિક્રિસ્ટલાઇન ડાયમંડ બિટ્સમાં કામ કરવાની સ્થિતિ નબળી હોય છે અને તે ભારે અસરનો ભાર સહન કરે છે.નિકલ આધારિત બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલ પસંદ કરી શકાય છે અને શુદ્ધ કોપર ફોઇલનો ઉપયોગ વેક્યૂમ બ્રેઝિંગ માટે ઇન્ટરલેયર તરીકે કરી શકાય છે.ઉદાહરણ તરીકે, 350 ~ 400 કેપ્સ્યુલ્સ Ф 4.5 ~ 4.5 મીમી સ્તંભાકાર પોલિક્રિસ્ટલાઇન ડાયમંડને 35CrMo અથવા 40CrNiMo સ્ટીલના છિદ્રોમાં બ્રેઝ કરવામાં આવે છે જેથી દાંત કાપવામાં આવે.વેક્યૂમ બ્રેઝિંગ અપનાવવામાં આવે છે, અને વેક્યુમ ડિગ્રી 5 × 10-2Pa કરતાં ઓછી નથી, બ્રેઝિંગ તાપમાન 1020 ± 5 ℃ છે, હોલ્ડિંગ સમય 20 ± 2 મિનિટ છે, અને બ્રેઝિંગ સંયુક્તની શીયર સ્ટ્રેન્થ 200mpa કરતાં વધુ છે.

બ્રેઝિંગ દરમિયાન, વેલ્ડમેન્ટના સ્વ-વજનનો ઉપયોગ શક્ય તેટલો એસેમ્બલી અને પોઝિશનિંગ માટે કરવો જોઈએ જેથી મેટલના ભાગને ઉપરના ભાગમાં ગ્રેફાઈટ અથવા પોલીક્રિસ્ટલાઈન સામગ્રી દબાવી શકાય.પોઝિશનિંગ માટે ફિક્સ્ચરનો ઉપયોગ કરતી વખતે, ફિક્સ્ચર મટિરિયલ એ વેલ્ડમેન્ટની જેમ જ થર્મલ એક્સ્પાન્સન ગુણાંક ધરાવતી સામગ્રી હોવી જોઈએ.