(1) Läiteigenschaften: D'Problemer beim Graphit- a Diamant-Polykristalllätten sinn ähnlech wéi déi beim Keramiklätten. Am Verglach mat Metall ass et schwéier, Graphit- a Diamant-Polykristallmaterialien ze naass ze maachen, an de Koeffizient vun der Wärmeausdehnung ass ganz anescht wéi dee vun allgemenge Strukturmaterialien. Déi zwee ginn direkt an der Loft erhëtzt, an Oxidatioun oder Karboniséierung trëtt op, wann d'Temperatur iwwer 400 ℃ geet. Dofir soll Vakuumlätten benotzt ginn, an de Vakuumgrad däerf net manner wéi 10⁻¹ Pa sinn. Well d'Festigkeet vun deenen zwee net héich ass, kënne Rëss entstoen, wann et beim Lätten thermesch Belaaschtung gëtt. Versicht, Lätmetall mat engem niddrege Koeffizient vun der Wärmeausdehnung ze wielen a kontrolléiert d'Ofkillungsquote strikt. Well d'Uewerfläch vun esou Materialien net einfach duerch normal Läitfëllmetaller naass gemaach ka ginn, kann eng Schicht vun 2,5 ~ 12,5 µm décke W, Mo an aner Elementer op d'Uewerfläch vu Graphit- a Diamant-Polykristallinematerialien duerch Uewerflächenmodifikatioun (Vakuumbeschichtung, Ionensputtering, Plasmasprëtzen an aner Methoden) virum Läiten ofgesat ginn, fir entspriechend Karbider mat hinnen ze bilden, oder héichaktiv Läitfëllmetaller kënnen benotzt ginn.
Grafit an Diamant hunn eng Rei vu Qualitéiten, déi sech a Partikelgréisst, Dicht, Rengheet an aner Aspekter ënnerscheeden, an hunn ënnerschiddlech Läiteigenschaften. Zousätzlech, wann d'Temperatur vu polykristalline Diamantmaterialien iwwer 1000 ℃ geet, fänkt de polykristalline Verschleissverhältnis un ze falen, an de Verschleissverhältnis hëlt ëm méi wéi 50% of, wann d'Temperatur iwwer 1200 ℃ geet. Dofir muss beim Vakuumläten vun Diamant d'Lättemperatur ënner 1200 ℃ kontrolléiert ginn, an de Vakuumgrad däerf net manner wéi 5 × 10-2Pa sinn.
(2) D'Wiel vum Läitfëllmetall baséiert haaptsächlech op der Notzung an der Uewerflächenveraarbechtung. Wann et als hëtzebeständegt Material benotzt gëtt, soll e Läitfëllmetall mat héijer Läittemperatur a gudder Hëtzebeständegkeet ausgewielt ginn; Fir chemesch korrosiounsbeständeg Materialien ginn Läitfëllmetaller mat enger gerénger Läittemperatur a gudder Korrosiounsbeständegkeet ausgewielt. Fir de Graphit no der Uewerflächenmetalliséierung kann rengt Kupferlöt mat héijer Duktilitéit a gudder Korrosiounsbeständegkeet benotzt ginn. Aktivt Läit op Sëlwer- a Kupferbasis huet eng gutt Befeuchtbarkeet a Flëssegkeet géintiwwer Graphit an Diamant, awer d'Betribstemperatur vun der Läitverbindung kann schwéier 400 ℃ iwwerschreiden. Fir Graphitkomponenten an Diamantinstrumenter, déi tëscht 400 ℃ an 800 ℃ benotzt ginn, ginn normalerweis Fëllmetaller op Goldbasis, Palladiumbasis, Manganbasis oder Titanbasis benotzt. Fir Verbindungen, déi tëscht 800 ℃ an 1000 ℃ benotzt ginn, solle Fëllmetaller op Nickelbasis oder op Buerbasis benotzt ginn. Wann Graphitkomponenten iwwer 1000 ℃ benotzt ginn, kënne reng Metallfüllmetaller (Ni, PD, Ti) oder Legierungsfüllmetaller mat Molybdän, Mo, Ta an aner Elementer, déi mat Kuelestoff Karbider bilden kënnen, benotzt ginn.
Fir Graphit oder Diamant ouni Uewerflächenbehandlung kënnen déi aktiv Fëllmetaller an der Tabell 16 fir direkt Läten benotzt ginn. Déi meescht vun dëse Fëllmetaller si binär oder ternär Legierungen op Titanbasis. Rengt Titan reagéiert staark mat Graphit, wat eng ganz déck Karbidschicht ka bilden, a säi linearen Ausdehnungskoeffizient ass ganz anescht wéi dee vu Graphit, wat liicht Rëss verursaacht, sou datt et net als Lät benotzt ka ginn. D'Zousätz vu Cr an Ni zu Ti kann de Schmelzpunkt reduzéieren an d'Naassbarkeet mat Keramik verbesseren. Ti ass eng ternär Legierung, déi haaptsächlech aus TiZr zesummegesat ass, mat der Zousaz vun TA, Nb an aneren Elementer. Si huet e niddrege linearen Ausdehnungskoeffizient, wat d'Lätspannung reduzéiere kann. Déi ternär Legierung, déi haaptsächlech aus TiCu besteet, ass gëeegent fir d'Läten vu Graphit a Stol, an d'Verbindung huet eng héich Korrosiounsbeständegkeet.
Tabelle 16 Lätzousetzer fir direkt Lätzen vu Graphit an Diamant
(3) Läitprozess D'Lätmethoden vu Graphit kënnen an zwou Kategorien agedeelt ginn, eng ass Läiten no der Uewerflächenmetalliséierung, an déi aner ass Läiten ouni Uewerflächenbehandlung. Egal wéi eng Method benotzt gëtt, d'Schweißmaterial muss virun der Montage virbehandelt ginn, an d'Uewerflächenverunreinigungen vu Graphitmaterialien musse mat Alkohol oder Aceton gebotzt ginn. Am Fall vun Uewerflächenmetalliséierungsläiten muss eng Schicht Ni, Cu oder eng Schicht Ti, Zr oder Molybdändisilicid duerch Plasmasprëtzen op d'Grafituewerfläch platéiert ginn, an duerno muss Fëllmetall op Kofferbasis oder Fëllmetall op Sëlwerbasis fir d'Läten benotzt ginn. Direkt Läiten mat aktivem Läit ass déi aktuell am meeschte verbreet Method. D'Lättemperatur kann no dem Läit an der Tabell 16 ausgewielt ginn. D'Lät kann an der Mëtt vun der geléiter Verbindung oder no bei engem Enn festgeklemmt ginn. Beim Läiten mat engem Metall mat engem groussen thermesche Ausdehnungskoeffizient kënnen Mo oder Ti mat enger bestëmmter Déckt als Zwëschenpufferschicht benotzt ginn. D'Iwwergangsschicht kann während der Läitung plastesch Deformatioun verursaachen, thermesch Belaaschtung absorbéieren a Graphitrëss vermeiden. Zum Beispill gëtt Mo als Iwwergangsverbindung fir Vakuumlätten vu Graphit- a Hastelloyn-Komponenten benotzt. B-pd60ni35cr5-Löt mat gudder Widderstandsfäegkeet géint geschmollte Salzkorrosioun a Stralung gëtt benotzt. D'Löttemperatur ass 1260 ℃ an d'Temperatur gëtt 10 Minutte laang gehalen.
Naturdiamanten kënnen direkt mat b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 an aner aktiven Läitmëttel geléit ginn. D'Läten soll ënner Vakuum oder mat nidderegem Argonschutz duerchgefouert ginn. D'Lättemperatur soll net méi wéi 850 ℃ sinn, an et soll eng méi séier Heizgeschwindegkeet gewielt ginn. D'Haltzäit bei der Läittemperatur soll net ze laang sinn (normalerweis ongeféier 10 Sekonnen), fir d'Bildung vun enger kontinuéierlecher Tissue-Schicht op der Grenzfläch ze vermeiden. Beim Läiten vun Diamanten a Legierungsstol soll eng Plastikzwëscheschicht oder eng Legierungsschicht mat niddereger Expansioun fir den Iwwergang bäigefüügt ginn, fir de Schued un den Diamantkären duerch exzessiv thermesch Belaaschtung ze vermeiden. D'Dréi- oder Buerwierkzeug fir Ultrapräzisiounsbearbechtung gëtt duerch e Läitprozess hiergestallt, wouduerch 20 ~ 100 mg kleng Diamantpartikelen op de Stolkierper geléit ginn, an d'Verbindungsstäerkt vun der Läitverbindung erreecht 200 ~ 250 mpa.
Polykristallinen Diamant kann duerch Flam, Héichfrequenz oder Vakuum geléit ginn. Fir Diamant-Krees-Sägeblieder fir Metall oder Steen ze schneiden, soll Héichfrequenz- oder Flammlätten benotzt ginn. Ag-Cu-Ti aktivt Lätten als Fëllmetall mat nidderegem Schmelzpunkt soll gewielt ginn. D'Lättemperatur soll ënner 850 ℃ kontrolléiert ginn, d'Heizzäit soll net ze laang sinn, an eng lues Ofkillgeschwindegkeet soll benotzt ginn. Polykristallin Diamant-Bits, déi am Pëtrol a geologesche Buerungen benotzt ginn, hunn schlecht Aarbechtsbedingungen a kënnen héich Schlagbelaaschtungen ausstoen. Nickelbaséiert Lätten als Fëllmetall kann gewielt ginn a reng Kupferfolie kann als Zwëschenschicht fir Vakuumlätten benotzt ginn. Zum Beispill ginn 350 ~ 400 Kapselen Ф 4,5 ~ 4,5 mm säulenförmigen Polykristallinen Diamant an d'Perforatioune vum 35CrMo oder 40CrNiMo Stol geléit fir Schnëttzänn ze bilden. Vakuumläten gëtt ugeholl, an de Vakuumgrad ass net manner wéi 5 × 10-2Pa, d'Lättemperatur ass 1020 ± 5 ℃, d'Haltzäit ass 20 ± 2 Minutten, an d'Schéierfestigkeit vun der Lätverbindung ass méi grouss wéi 200mpa.
Beim Läten soll d'Eegegewiicht vun der Schweißstéck sou vill wéi méiglech fir d'Montage an d'Positionéierung benotzt ginn, fir datt den Metalldeel de Graphit oder de polykristalline Material um ieweschten Deel dréckt. Wann d'Befestigung fir d'Positionéierung benotzt gëtt, soll d'Befestigungsmaterial e Material mat engem thermeschen Ausdehnungskoeffizient sinn, deen ähnlech wéi dee vun der Schweißstéck ass.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 13. Juni 2022