Pájení slitin berylia a mědi

Berylliová měď nabízí vysokou odolnost proti korozi, elektrickou vodivost a tepelnou vodivost a navíc vysokou pevnost a odolnost vůči vysokým teplotám.Nejiskřící a nemagnetický, je užitečný v těžebním a petrochemickém průmyslu.S vysokou odolností proti únavě se beryliová měď používá také pro pružiny, konektory a další díly podléhající cyklickému namáhání.

Pájení beryliové mědi je relativně levné a snadno se provádí bez zeslabení slitiny.Slitiny berylia a mědi jsou dostupné ve dvou třídách: vysokopevnostní C17000, C17200 a C17300;a vysoce vodivé C17410, C17450, C17500 a C17510.Tepelné zpracování tyto slitiny dále zpevňuje.

Hutnictví

Teploty pájení natvrdo pro slitiny beryllium-měď jsou typicky nad teplotou kalení stárnutím a přibližně stejné jako teplota rozpouštěcího žíhání.

Obecné kroky pro tepelné zpracování slitin berylia a mědi jsou následující:

Nejprve musí být slitina žíhána v roztoku.Toho je dosaženo rozpuštěním slitiny do tuhého roztoku, takže bude k dispozici pro krok vytvrzování stárnutím.Po rozpouštěcím žíhání se slitina rychle ochladí na pokojovou teplotu kalením vodou nebo použitím nuceného vzduchu pro tenké díly.

Dalším krokem je vytvrzování stárnutím, při kterém se v kovové matrici tvoří submikroskopické tvrdé částice bohaté na berylium.Doba stárnutí a teplota určují množství a distribuci těchto částic v matrici.Výsledkem je zvýšená pevnost slitiny.

Třídy slitin

1. Beryliová měď s vysokou pevností – Berylliová měď se běžně nakupuje v rozpouštěcím žíhání.Toto žíhání sestává z ohřevu na 1400-1475°F (760-800°C), po kterém následuje rychlé kalení.Pájení lze provádět buď v rozmezí teplot rozpouštěcího žíhání - po kterém následuje kalení - nebo velmi rychlým ohřevem pod tento rozsah, aniž by to ovlivnilo stav rozpouštěcího žíhání.Temperace se potom vyrábí stárnutím při 550-700 °F (290-370 °C) po dobu dvou až tří hodin.U jiných slitin berylia obsahujících kobalt nebo nikl se tepelné zpracování může lišit.

2. Berylliová měď s vysokou vodivostí – Složení převážně používané v průmyslu je 1,9% beryliová bilanční měď.Může však být dodáván s méně než 1 % berylia.Kde je to možné, měla by být pro nejlepší výsledky pájení použita slitina s nižším obsahem berylia.Žíhejte zahřátím na 1650-1800 °F (900-980 °C), následovaným rychlým ochlazením.Temperace se potom vyrábí stárnutím při 850-950 °F (455-510 °C) po dobu jedné až osmi hodin.

Čištění

Čistota je zásadní pro úspěšné pájení.Předběžné čištění pájených povrchů za účelem odstranění olejů a mastnoty je zásadní pro správnou praxi spojování.Pamatujte, že metody čištění by měly být zvoleny na základě chemického složení oleje nebo maziva;ne všechny čisticí metody jsou stejně účinné při odstraňování všech olejových a/nebo mastných nečistot.Identifikujte povrchovou kontaminaci a kontaktujte výrobce ohledně správných metod čištění.Brusné kartáčování nebo moření kyselinou odstraní oxidační produkty.

Po vyčištění součástí okamžitě napájejte tavidlem, abyste zajistili ochranu.Pokud musí být součásti skladovány, mohou být součásti chráněny galvanickým pokovením ze zlata, stříbra nebo niklu do 0,0005″ (0,013 mm).K usnadnění smáčení povrchu berylia a mědi přídavným kovem lze použít pokovování.Měď i stříbro mohou být pokoveny 0,0005-0,001″ (0,013-0,025 mm), aby se skryly obtížně smáčitelné oxidy tvořené beryliovou mědí.Po pájení odstraňte zbytky tavidla horkou vodou nebo mechanickým kartáčem, aby nedošlo ke korozi.

Zvažování designu

Mezery spojů by měly umožnit únik tavidla a také zajistit dostatečnou vzlínavost, v závislosti na zvolené chemii výplň-kov.Rovnoměrné vůle by měly být 0,0015-0,005″ (0,04-0,127 mm).Aby se napomohlo přemístění toku ze spojů - zejména těch konstrukcí spojů, které využívají předem umístěný pás nebo pásové předlisky - může být použit pohyb jednoho lícujícího povrchu vzhledem k druhému a/nebo vibrace.Nezapomeňte vypočítat vůle pro návrh spoje na základě předpokládané teploty pájení.Navíc koeficient roztažnosti beryliové mědi je 17,0 x 10-6/°C.Při spojování kovů s různými vlastnostmi tepelné roztažnosti zvažte tepelně indukovaná napětí.