Συγκόλληση κραμάτων βηρυλλίου-χαλκού

Ο χαλκός από βηρύλλιο προσφέρει υψηλή αντοχή στη διάβρωση, ηλεκτρική αγωγιμότητα και θερμική αγωγιμότητα, καθώς και υψηλή αντοχή και αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες.Χωρίς σπινθήρες και μη μαγνητικό, είναι χρήσιμο στις βιομηχανίες εξόρυξης και πετροχημικών.Με υψηλή αντοχή στην κόπωση, ο χαλκός από βηρύλλιο χρησιμοποιείται επίσης για ελατήρια, συνδετήρες και άλλα μέρη που υπόκεινται σε κυκλική φόρτιση.

Η συγκόλληση χαλκού βηρυλλίου είναι σχετικά φθηνή και εκτελείται εύκολα χωρίς να εξασθενεί το κράμα.Τα κράματα βηρυλλίου-χαλκού διατίθενται σε δύο κατηγορίες: υψηλής αντοχής C17000, C17200 και C17300.και υψηλής αγωγιμότητας C17410, C17450, C17500 και C17510.Η θερμική επεξεργασία ενισχύει περαιτέρω αυτά τα κράματα.

Μεταλλουργία

Οι θερμοκρασίες συγκόλλησης για τα κράματα βηρυλλίου-χαλκού είναι συνήθως πάνω από τη θερμοκρασία σκλήρυνσης κατά την ηλικία και περίπου ίδιες με τη θερμοκρασία ανόπτησης διαλύματος.

Τα γενικά βήματα για τη θερμική επεξεργασία κραμάτων βηρυλλίου-χαλκού ακολουθούν:

Αρχικά, το κράμα πρέπει να ανόπτεται με διάλυμα.Αυτό επιτυγχάνεται με τη διάλυση του κράματος σε ένα στερεό διάλυμα, ώστε να είναι διαθέσιμο για το στάδιο της γήρανσης.Μετά την ανόπτηση του διαλύματος, το κράμα ψύχεται γρήγορα σε θερμοκρασία δωματίου με σβήσιμο νερού ή χρησιμοποιώντας εξαναγκασμένο αέρα για λεπτά μέρη.

Το επόμενο βήμα είναι η σκλήρυνση κατά την ηλικία, όπου σχηματίζονται υπομικροσκοπικά, σκληρά, πλούσια σε βηρύλλιο σωματίδια στη μεταλλική μήτρα.Ο χρόνος γήρανσης και η θερμοκρασία καθορίζουν την ποσότητα και την κατανομή αυτών των σωματιδίων μέσα στη μήτρα.Το αποτέλεσμα είναι αυξημένη αντοχή του κράματος.

Τάξεις κραμάτων

1. Χαλκός βηρυλλίου υψηλής αντοχής – Ο χαλκός βηρυλλίου αγοράζεται συνήθως σε κατάσταση ανόπτησης με διάλυμα.Αυτή η ανόπτηση αποτελείται από θέρμανση στους 1400-1475°F (760-800°C), ακολουθούμενη από γρήγορη απόσβεση.Η συγκόλληση μπορεί να επιτευχθεί είτε στο εύρος θερμοκρασίας ανόπτησης διαλύματος - ακολουθούμενη από σβήσιμο - είτε με πολύ γρήγορη θέρμανση κάτω από αυτό το εύρος, χωρίς να επηρεαστεί η κατάσταση ανόπτησης διαλύματος.Η ιδιοσυγκρασία παράγεται στη συνέχεια με γήρανση στους 550-700°F (290-370°C) για δύο έως τρεις ώρες.Με άλλα κράματα βηρυλλίου που περιέχουν κοβάλτιο ή νικέλιο, η θερμική επεξεργασία μπορεί να διαφέρει.

2. Χαλκός βηρυλλίου υψηλής αγωγιμότητας – Η σύνθεση που χρησιμοποιείται κυρίως στη βιομηχανία είναι 1,9% χαλκός ισοζυγίου βηρυλλίου.Ωστόσο, μπορεί να εφοδιαστεί με λιγότερο από 1% βηρύλλιο.Όπου είναι δυνατόν, το κράμα μικρότερης περιεκτικότητας σε βηρύλλιο θα πρέπει να χρησιμοποιείται για τα καλύτερα αποτελέσματα συγκόλλησης.Ανοπτήστε με θέρμανση στους 1650-1800°F (900-980°C), που ακολουθείται από ένα γρήγορο σβήσιμο.Η ιδιοσυγκρασία παράγεται στη συνέχεια με γήρανση στους 850-950°F (455-510°C) για μία έως οκτώ ώρες.

Καθάρισμα

Η καθαριότητα είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχή συγκόλληση.Ο προκαθαρισμός των επιφανειών που κολλάνε με χαλκό για την αφαίρεση λαδιών και λίπους είναι απαραίτητος για την καλή πρακτική σύνδεσης.Σημειώστε ότι οι μέθοδοι καθαρισμού πρέπει να επιλέγονται με βάση τη χημεία λαδιού ή γράσου.δεν είναι όλες οι μέθοδοι καθαρισμού το ίδιο αποτελεσματικές για την αφαίρεση όλων των ρύπων από λάδια ή/και λίπη.Προσδιορίστε τη ρύπανση της επιφάνειας και επικοινωνήστε με τον κατασκευαστή για τις κατάλληλες μεθόδους καθαρισμού.Το λειαντικό βούρτσισμα ή η όξινη αποξήρανση θα αφαιρέσει τα προϊόντα οξείδωσης.

Μετά τον καθαρισμό των εξαρτημάτων, συγκολλήστε αμέσως με ροή για να παρέχετε προστασία.Εάν τα εξαρτήματα πρέπει να αποθηκευτούν, τα εξαρτήματα μπορούν να προστατεύονται με ηλεκτρολυτική πλάκα από χρυσό, ασήμι ή νικέλιο έως 0,0005″ (0,013 mm).Η επιμετάλλωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διευκόλυνση της διαβροχής της επιφάνειας βηρυλλίου-χαλκού από το μέταλλο πλήρωσης.Τόσο ο χαλκός όσο και το ασήμι μπορούν να επιμεταλλωθούν 0,0005-0,001″ (0,013-0,025 mm) για να κρύψουν τα δύσκολα βρεγμένα οξείδια που σχηματίζονται από τον χαλκό του βηρυλλίου.Μετά τη συγκόλληση, αφαιρέστε τα υπολείμματα ροής με ζεστό νερό ή μηχανικό βούρτσισμα για να αποφύγετε τη διάβρωση.

Σχεδιασμός

Τα διάκενα των αρθρώσεων θα πρέπει να επιτρέπουν τη διαφυγή της ροής και επίσης να παρέχουν επαρκή τριχοειδή, ανάλογα με την επιλεγμένη χημεία πληρωτικού-μετάλλου.Τα ομοιόμορφα διάκενα πρέπει να είναι 0,0015-0,005″ (0,04-0,127mm).Για να υποβοηθηθεί η μετατόπιση της ροής από τους αρμούς - ειδικά εκείνα τα σχέδια αρμών που χρησιμοποιούν προτοποθετημένες λωρίδες ή προμορφώματα λωρίδας - μπορεί να χρησιμοποιηθεί η κίνηση της μίας επιφάνειας σε σχέση με την άλλη και/ή η δόνηση.Θυμηθείτε να υπολογίσετε τα διάκενα για τη σχεδίαση της άρθρωσης με βάση την αναμενόμενη θερμοκρασία συγκόλλησης.Επιπλέον, ο συντελεστής διαστολής του χαλκού βηρυλλίου είναι 17,0 x 10-6/°C.Λάβετε υπόψη τις θερμικά επαγόμενες παραμορφώσεις κατά την ένωση μετάλλων με διαφορετικές ιδιότητες θερμικής διαστολής.