Спояване на берилиево-медни сплави

Берилиевата мед предлага висока устойчивост на корозия, електрическа проводимост и топлопроводимост, плюс висока якост и устойчивост на високи температури.Неискрящ и немагнитен, той е полезен в минната и нефтохимическата промишленост.С висока устойчивост на умора, берилиевата мед се използва и за пружини, конектори и други части, подложени на циклично натоварване.

Спояването на берилиева мед е сравнително евтино и лесно се извършва без отслабване на сплавта.Берилиево-медните сплави се предлагат в два класа: високоякостни C17000, C17200 и C17300;и високопроводими C17410, C17450, C17500 и C17510.Термичната обработка допълнително укрепва тези сплави.

Металургия

Температурите на спояване за берилиево-медни сплави обикновено са над температурата на втвърдяване при стареене и приблизително същата като температурата на отгряване в разтвор.

Следват общи стъпки за топлинна обработка на берилиево-медни сплави:

Първо, сплавта трябва да бъде отгрявана в разтвор.Това се постига чрез разтваряне на сплавта в твърд разтвор, така че да бъде достъпна за етапа на втвърдяване.След отгряване с разтвор, сплавта бързо се охлажда до стайна температура чрез охлаждане с вода или използване на принудителен въздух за тънки части.

Следващата стъпка е стареене, при което в металната матрица се образуват субмикроскопични твърди, богати на берилий частици.Времето на стареене и температурата определят количеството и разпределението на тези частици в матрицата.Резултатът е повишена якост на сплавта.

Класове сплави

1. Високоякостна берилиева мед – Берилиевата мед обикновено се закупува в състояние на отгряване в разтвор.Това отгряване се състои от нагряване до 1400-1475°F (760-800°C), последвано от бързо охлаждане.Запояването може да се извърши или в температурния диапазон на отгряване на разтвор, последвано от охлаждане, или чрез много бързо нагряване под този диапазон, без да се засяга състоянието на отгряване в разтвор.След това темперирането се получава чрез стареене при 550-700°F (290-370°C) за два до три часа.При други берилиеви сплави, съдържащи кобалт или никел, топлинната обработка може да варира.

2. Берилиева мед с висока проводимост – Съставът, който се използва предимно в индустрията, е 1,9% берилиево-балансова мед.Въпреки това, той може да бъде снабден с по-малко от 1% берилий.Където е възможно, сплавта с по-малко берилий трябва да се използва за най-добри резултати при запояване.Отгрява се чрез нагряване до 1650-1800°F (900-980°C), последвано от бързо охлаждане.След това темперирането се получава чрез стареене при 850-950°F (455-510°C) за един до осем часа.

Почистване

Чистотата е жизненоважна за успешното запояване.Предварителното почистване на спояващите се повърхности за отстраняване на масла и мазнини е от съществено значение за добрата практика на свързване.Имайте предвид, че методите за почистване трябва да се избират въз основа на химията на маслото или грес;не всички методи за почистване са еднакво ефективни при отстраняване на всички замърсявания от масла и/или мазнини.Идентифицирайте повърхностния замърсител и се свържете с производителя за правилните методи за почистване.Абразивното четкане или киселинното ецване ще премахне продуктите от окисление.

След почистване на компонентите, споете незабавно с флюс, за да осигурите защита.Ако компонентите трябва да се съхраняват, частите могат да бъдат защитени с електропласт от злато, сребро или никел до 0,0005″ (0,013 mm).Покритието може да се използва за улесняване на овлажняването на берилиево-медната повърхност от пълнителя.Както медта, така и среброто могат да бъдат покрити с 0,0005-0,001″ (0,013-0,025 mm), за да се скрият трудно овлажняващите се оксиди, образувани от берилиевата мед.След спояване, отстранете остатъците от флюса с гореща вода или механично четкане, за да избегнете корозия.

Обмисляне на дизайна

Хлабините на ставите трябва да позволяват изтичане на потока и също така да осигуряват достатъчна капилярност, в зависимост от избрания химичен състав на пълнителя.Еднаквите луфтове трябва да бъдат 0,0015-0,005″ (0,04-0,127 мм).За да се подпомогне изместването на флюса от фугите - особено тези конструкции на фуги, които използват предварително поставени ленти или лентови заготовки - може да се използва преместване на едната връхна повърхност спрямо другата и/или вибрации.Не забравяйте да изчислите луфтовете за конструкцията на съединението въз основа на очакваната температура на спояване.В допълнение, коефициентът на разширение на берилиевата мед е 17,0 x 10-6/°C.Помислете за термично индуцирани деформации при свързване на метали с различни свойства на термично разширение.