સુપરએલોયનું બ્રેઝિંગ

સુપરએલોયનું બ્રેઝિંગ

(1) બ્રેઝિંગ લાક્ષણિકતાઓ સુપરએલોયને ત્રણ કેટેગરીમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: નિકલ બેઝ, આયર્ન બેઝ અને કોબાલ્ટ બેઝ.તેમની પાસે સારા યાંત્રિક ગુણધર્મો, ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર અને ઊંચા તાપમાને કાટ પ્રતિકાર છે.નિકલ બેઝ એલોય વ્યવહારુ ઉત્પાદનમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

સુપરએલોયમાં વધુ Cr હોય છે, અને Cr2O3 ઓક્સાઇડ ફિલ્મ જેને દૂર કરવી મુશ્કેલ હોય છે તે ગરમી દરમિયાન સપાટી પર બને છે.નિકલ બેઝ સુપરએલોય્સમાં Al અને Ti હોય છે, જે ગરમ થાય ત્યારે ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં સરળ હોય છે.તેથી, હીટિંગ દરમિયાન સુપરએલોયના ઓક્સિડેશનને રોકવા અથવા ઘટાડવા અને ઓક્સાઇડ ફિલ્મને દૂર કરવી એ બ્રેઝિંગ દરમિયાન પ્રાથમિક સમસ્યા છે.ફ્લક્સમાં બોરેક્સ અથવા બોરિક એસિડ બ્રેઝિંગ તાપમાને બેઝ મેટલને કાટનું કારણ બની શકે છે, પ્રતિક્રિયા પછી અવક્ષેપિત બોરોન બેઝ મેટલમાં પ્રવેશી શકે છે, પરિણામે આંતરગ્રેન્યુલર ઘૂસણખોરી થાય છે.ઉચ્ચ Al અને Ti સમાવિષ્ટો સાથે કાસ્ટ નિકલ બેઝ એલોય માટે, ગરમ સ્થિતિમાં શૂન્યાવકાશ ડિગ્રી 10-2 ~ 10-3pa કરતાં ઓછી હોવી જોઈએ નહીં જેથી ગરમી દરમિયાન એલોય સપાટી પર ઓક્સિડેશન ટાળી શકાય.

નિકલ બેઝ એલોયને મજબૂત અને વરસાદથી મજબૂત કરવા માટે, એલોય તત્વોના સંપૂર્ણ વિસર્જનની ખાતરી કરવા માટે બ્રેઝિંગ તાપમાન સોલ્યુશન ટ્રીટમેન્ટના હીટિંગ તાપમાન સાથે સુસંગત હોવું જોઈએ.બ્રેઝિંગ તાપમાન ખૂબ ઓછું છે, અને એલોય તત્વો સંપૂર્ણપણે ઓગળી શકતા નથી;જો બ્રેઝિંગ તાપમાન ખૂબ ઊંચું હોય, તો મૂળ ધાતુના અનાજ મોટા થશે, અને ગરમીની સારવાર પછી પણ સામગ્રીના ગુણધર્મો પુનઃસ્થાપિત થશે નહીં.કાસ્ટ બેઝ એલોયનું ઘન સોલ્યુશન તાપમાન ઊંચું હોય છે, જે સામાન્ય રીતે ખૂબ ઊંચા બ્રેઝિંગ તાપમાનને કારણે સામગ્રીના ગુણધર્મોને અસર કરશે નહીં.

કેટલાક નિકલ બેઝ સુપરએલોય, ખાસ કરીને વરસાદથી મજબૂત બનેલા એલોય, તાણ તિરાડની વૃત્તિ ધરાવે છે.બ્રેઝિંગ પહેલાં, પ્રક્રિયામાં બનેલા તણાવને સંપૂર્ણપણે દૂર કરવું આવશ્યક છે, અને બ્રેઝિંગ દરમિયાન થર્મલ તણાવ ઓછો કરવો જોઈએ.

(2) બ્રેઝિંગ મટિરિયલ નિકલ બેઝ એલોયને સિલ્વર બેઝ, પ્યોર કોપર, નિકલ બેઝ અને એક્ટિવ સોલ્ડર વડે બ્રેઝ કરી શકાય છે.જ્યારે સંયુક્તનું કાર્યકારી તાપમાન ઊંચું ન હોય, ત્યારે ચાંદી આધારિત સામગ્રીનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.ચાંદી આધારિત સોલ્ડર ઘણા પ્રકારના હોય છે.બ્રેઝિંગ હીટિંગ દરમિયાન આંતરિક તણાવ ઘટાડવા માટે, નીચા ગલન તાપમાન સાથે સોલ્ડર પસંદ કરવાનું શ્રેષ્ઠ છે.Fb101 ફ્લક્સનો ઉપયોગ સિલ્વર બેઝ ફિલર મેટલ સાથે બ્રેઝિંગ માટે કરી શકાય છે.Fb102 ફ્લક્સનો ઉપયોગ બ્રેઝિંગ રેસીપીટેશન મજબુત સુપરએલોય માટે સૌથી વધુ એલ્યુમિનિયમ સામગ્રી સાથે થાય છે અને 10% ~ 20% સોડિયમ સિલિકેટ અથવા એલ્યુમિનિયમ ફ્લક્સ (જેમ કે fb201) ઉમેરવામાં આવે છે.જ્યારે બ્રેઝિંગ તાપમાન 900 ℃ કરતાં વધી જાય, ત્યારે fb105 ફ્લક્સ પસંદ કરવામાં આવશે.

વેક્યૂમ અથવા રક્ષણાત્મક વાતાવરણમાં બ્રેઝિંગ કરતી વખતે, શુદ્ધ તાંબાનો ઉપયોગ બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલ તરીકે થઈ શકે છે.બ્રેઝિંગ તાપમાન 1100 ~ 1150 ℃ છે, અને સંયુક્ત તણાવ ક્રેકીંગ પેદા કરશે નહીં, પરંતુ કાર્યકારી તાપમાન 400 ℃ કરતાં વધુ ન હોવું જોઈએ.

નિકલ બેઝ બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલ એ સુપરએલોય્સમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલ છે કારણ કે તેની ઉચ્ચ તાપમાનની સારી કામગીરી અને બ્રેઝિંગ દરમિયાન કોઈ સ્ટ્રેસ ક્રેકીંગ નથી.નિકલ બેઝ સોલ્ડરમાં મુખ્ય એલોય તત્વો Cr, Si, B છે, અને સોલ્ડરની થોડી માત્રામાં Fe, W, વગેરે પણ હોય છે. ni-cr-si-b, b-ni68crwb બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલની તુલનામાં ઇન્ટરગ્રેન્યુલર ઘૂસણખોરી ઘટાડી શકે છે. B ની બેઝ મેટલમાં અને ગલન તાપમાન અંતરાલમાં વધારો.તે ઉચ્ચ-તાપમાનના કામના ભાગો અને ટર્બાઇન બ્લેડને બ્રેઝિંગ કરવા માટે બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલ છે.જો કે, ડબલ્યુ-સમાવતી સોલ્ડરની પ્રવાહીતા વધુ ખરાબ થાય છે અને સંયુક્ત અંતરને નિયંત્રિત કરવું મુશ્કેલ છે.

સક્રિય પ્રસરણ બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલમાં Si તત્વ નથી અને તેમાં ઉત્તમ ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર અને વલ્કેનાઇઝેશન પ્રતિકાર છે.સોલ્ડરના પ્રકાર અનુસાર બ્રેઝિંગ તાપમાન 1150 ℃ થી 1218 ℃ સુધી પસંદ કરી શકાય છે.બ્રેઝિંગ પછી, 1066 ℃ પ્રસરણ સારવાર પછી બેઝ મેટલ જેવા જ ગુણધર્મો સાથે બ્રેઝ્ડ સંયુક્ત મેળવી શકાય છે.

(3) બ્રેઝિંગ પ્રક્રિયા નિકલ બેઝ એલોય રક્ષણાત્મક વાતાવરણ ભઠ્ઠીમાં બ્રેઝિંગ, વેક્યુમ બ્રેઝિંગ અને ક્ષણિક પ્રવાહી તબક્કા જોડાણને અપનાવી શકે છે.બ્રેઝિંગ પહેલાં, સેન્ડપેપર પોલિશિંગ, ફીલ્ડ વ્હીલ પોલિશિંગ, એસીટોન સ્ક્રબિંગ અને રાસાયણિક સફાઈ દ્વારા સપાટીને ડીગ્રીઝ કરવી જોઈએ અને ઓક્સાઈડ દૂર કરવી જોઈએ.બ્રેઝિંગ પ્રક્રિયાના પરિમાણો પસંદ કરતી વખતે, એ નોંધવું જોઈએ કે ગરમીનું તાપમાન ખૂબ ઊંચું ન હોવું જોઈએ અને ફ્લક્સ અને બેઝ મેટલ વચ્ચે મજબૂત રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા ટાળવા માટે બ્રેઝિંગનો સમય ઓછો હોવો જોઈએ.બેઝ મેટલને ક્રેકીંગ થતું અટકાવવા માટે, વેલ્ડીંગ પહેલા ઠંડા પ્રોસેસ કરેલ ભાગોને તણાવમુક્ત કરવામાં આવશે અને વેલ્ડીંગની ગરમી શક્ય તેટલી સમાન હોવી જોઈએ.અવક્ષેપ મજબૂત સુપરએલોય માટે, ભાગોને પહેલા ઘન સોલ્યુશન ટ્રીટમેન્ટને આધીન હોવું જોઈએ, પછી એજિંગ સ્ટ્રેન્થિંગ ટ્રીટમેન્ટ કરતાં સહેજ વધુ તાપમાને બ્રેઝ કરવામાં આવે છે, અને અંતે વૃદ્ધ સારવાર.

1) રક્ષણાત્મક વાતાવરણની ભઠ્ઠીમાં બ્રેઝિંગ રક્ષણાત્મક વાતાવરણની ભઠ્ઠીમાં બ્રેઝિંગ માટે શિલ્ડિંગ ગેસની ઉચ્ચ શુદ્ધતાની જરૂર છે.0.5% કરતા ઓછા w (AL) અને w (TI) સાથેના સુપરએલોય માટે, જ્યારે હાઇડ્રોજન અથવા આર્ગોનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે ઝાકળ બિંદુ -54 ℃ કરતા ઓછું હોવું જોઈએ.જ્યારે Al અને Ti ની સામગ્રી વધે છે, ત્યારે એલોય સપાટી હજુ પણ જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે ઓક્સિડાઇઝ થાય છે.નીચેના પગલાં લેવા જોઈએ;ફ્લક્સની થોડી માત્રા ઉમેરો (જેમ કે fb105) અને ફ્લક્સ સાથે ઓક્સાઇડ ફિલ્મ દૂર કરો;0.025 ~ 0.038mm જાડા કોટિંગ ભાગોની સપાટી પર પ્લેટેડ છે;અગાઉથી બ્રેઝ કરવા માટે સામગ્રીની સપાટી પર સોલ્ડર સ્પ્રે કરો;બોરોન ટ્રાઇફ્લોરાઇડ જેવા ગેસના પ્રવાહની થોડી માત્રા ઉમેરો.

2) વેક્યૂમ બ્રેઝિંગ વેક્યૂમ બ્રેઝિંગનો ઉપયોગ બહેતર પ્રોટેક્શન ઇફેક્ટ અને બ્રેઝિંગ ગુણવત્તા મેળવવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે.લાક્ષણિક નિકલ બેઝ સુપરએલોય સાંધાના યાંત્રિક ગુણધર્મો માટે કોષ્ટક 15 જુઓ.w (AL) અને w (TI) 4% કરતા ઓછા વાળા સુપરએલોય માટે, સપાટી પર 0.01 ~ 0.015mm નિકલના સ્તરને ઇલેક્ટ્રોપ્લેટ કરવું વધુ સારું છે, જો કે સોલ્ડરનું ભીનાશ ખાસ પ્રીટ્રીટમેન્ટ વિના સુનિશ્ચિત કરી શકાય છે.જ્યારે w (AL) અને w (TI) 4% કરતા વધી જાય, ત્યારે નિકલ કોટિંગની જાડાઈ 0.020.03mm હોવી જોઈએ.ખૂબ પાતળા કોટિંગની કોઈ રક્ષણાત્મક અસર નથી, અને ખૂબ જાડા કોટિંગ સંયુક્તની મજબૂતાઈને ઘટાડશે.વેક્યૂમ બ્રેઝિંગ માટે જે ભાગોને વેલ્ડિંગ કરવાના છે તે બૉક્સમાં પણ મૂકી શકાય છે.બોક્સ ગેટરથી ભરેલું હોવું જોઈએ.ઉદાહરણ તરીકે, Zr ઊંચા તાપમાને ગેસને શોષી લે છે, જે બૉક્સમાં સ્થાનિક શૂન્યાવકાશ બનાવી શકે છે, આમ એલોય સપાટીના ઓક્સિડેશનને અટકાવે છે.

કોષ્ટક 15 લાક્ષણિક નિકલ બેઝ સુપરએલોય્સના વેક્યુમ બ્રેઝ્ડ સાંધાના યાંત્રિક ગુણધર્મો

બ્રેઝિંગ ગેપ સાથે સુપરએલોયના બ્રેઝ્ડ જોઈન્ટનું માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર અને મજબૂતાઈ બદલાય છે, અને બ્રેઝિંગ પછી ડિફ્યુઝન ટ્રીટમેન્ટ સંયુક્ત ગેપના મહત્તમ સ્વીકાર્ય મૂલ્યમાં વધુ વધારો કરશે.ઉદાહરણ તરીકે ઈન્કોનેલ એલોયને લઈએ તો, b-ni82crsib સાથે બ્રેઝેડ ઈન્કોનેલ જોઈન્ટનો મહત્તમ ગેપ 1H માટે 1000 ℃ પર પ્રસરણ સારવાર પછી 90um સુધી પહોંચી શકે છે;જો કે, b-ni71crsib સાથે બ્રેઝ કરેલા સાંધા માટે, 1H માટે 1000 ℃ પર પ્રસરણ સારવાર પછી મહત્તમ અંતર લગભગ 50um છે.

3) ક્ષણિક પ્રવાહી તબક્કા જોડાણ ક્ષણિક પ્રવાહી તબક્કા જોડાણ ઇન્ટરલેયર એલોય (લગભગ 2.5 ~ 100um જાડા) નો ઉપયોગ કરે છે જેનું ગલનબિંદુ ફિલર મેટલ તરીકે બેઝ મેટલ કરતા ઓછું હોય છે.નાના દબાણ (0 ~ 0.007mpa) અને યોગ્ય તાપમાન (1100 ~ 1250 ℃) હેઠળ, ઇન્ટરલેયર સામગ્રી પ્રથમ પીગળે છે અને બેઝ મેટલને ભેજ કરે છે.તત્વોના ઝડપી પ્રસારને કારણે, સંયુક્તની રચના કરવા માટે સાંધામાં આઇસોથર્મલ સોલિડિફિકેશન થાય છે.આ પદ્ધતિ બેઝ મેટલ સપાટીની મેચિંગ જરૂરિયાતોને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડે છે અને વેલ્ડીંગ દબાણ ઘટાડે છે.ક્ષણિક પ્રવાહી તબક્કા જોડાણના મુખ્ય પરિમાણો દબાણ, તાપમાન, હોલ્ડિંગ સમય અને ઇન્ટરલેયરની રચના છે.વેલ્ડમેન્ટની સમાગમની સપાટીને સારા સંપર્કમાં રાખવા માટે ઓછું દબાણ કરો.ગરમીનું તાપમાન અને સમય સંયુક્તની કામગીરી પર મોટી અસર કરે છે.જો સંયુક્ત બેઝ મેટલ જેટલું મજબૂત હોવું જરૂરી હોય અને તે બેઝ મેટલની કામગીરીને અસર કરતું નથી, તો ઉચ્ચ તાપમાન (જેમ કે ≥ 1150 ℃) અને લાંબા સમય (જેમ કે 8 ~ 24h) ના જોડાણ પ્રક્રિયા પરિમાણો હોવા જોઈએ. અપનાવેલજો સંયુક્તની કનેક્શન ગુણવત્તામાં ઘટાડો થાય અથવા બેઝ મેટલ ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરી શકતી નથી, તો નીચા તાપમાન (1100 ~ 1150 ℃) અને ટૂંકા સમય (1 ~ 8h) નો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.ઇન્ટરમીડિયેટ લેયર કનેક્ટેડ બેઝ મેટલ કમ્પોઝિશનને બેઝિક કમ્પોઝિશન તરીકે લેશે અને વિવિધ ઠંડક તત્વો ઉમેરશે, જેમ કે B, Si, Mn, Nb, વગેરે. ઉદાહરણ તરીકે, Udimet એલોયની રચના ni-15cr-18.5co-4.3 છે. al-3.3ti-5mo, અને ક્ષણિક પ્રવાહી તબક્કા જોડાણ માટે મધ્યવર્તી સ્તરની રચના b-ni62.5cr15co15mo5b2.5 છે.આ તમામ તત્વો Ni Cr અથવા Ni Cr Co એલોયના ગલન તાપમાનને સૌથી નીચામાં ઘટાડી શકે છે, પરંતુ B ની અસર સૌથી વધુ સ્પષ્ટ છે.વધુમાં, B નો ઉચ્ચ પ્રસરણ દર ઝડપથી ઇન્ટરલેયર એલોય અને બેઝ મેટલને એકરૂપ બનાવી શકે છે.