لحیم کاری آلیاژهای بریلیم-مس

مس بریلیم مقاومت بالایی در برابر خوردگی، هدایت الکتریکی و هدایت حرارتی، به علاوه استحکام و مقاومت بالا در برابر دماهای بالا دارد.بدون جرقه و غیر مغناطیسی، در صنایع معدنی و پتروشیمی مفید است.با مقاومت بالا در برابر خستگی، مس بریلیوم برای فنرها، اتصالات و سایر قطعات در معرض بارگذاری چرخه ای نیز استفاده می شود.

لحیم کاری مس بریلیم نسبتاً ارزان است و به راحتی بدون تضعیف آلیاژ انجام می شود.آلیاژهای بریلیم-مس در دو کلاس موجود هستند: C17000، C17200 و C17300 با مقاومت بالا.و C17410، C17450، C17500 و C17510 با رسانایی بالا.عملیات حرارتی باعث تقویت بیشتر این آلیاژها می شود.

متالورژی

دمای لحیم کاری برای آلیاژهای بریلیوم-مس معمولاً بالاتر از دمای سخت شدن سن و تقریباً مشابه دمای بازپخت محلول است.

مراحل کلی برای عملیات حرارتی آلیاژهای بریلیم - مس به شرح زیر است:

ابتدا آلیاژ باید با محلول آنیل شود.این کار با حل کردن آلیاژ به یک محلول جامد انجام می شود تا برای مرحله سخت شدن سن در دسترس باشد.پس از بازپخت محلول، آلیاژ به سرعت با کوئنچ کردن با آب یا استفاده از هوای اجباری برای قطعات نازک به دمای اتاق خنک می شود.

مرحله بعدی سخت شدن سن است که به موجب آن ذرات زیر میکروسکوپی سخت و غنی از بریلیم در ماتریکس فلزی تشکیل می شوند.زمان پیری و دما تعیین کننده مقدار و توزیع این ذرات در ماتریس است.نتیجه افزایش استحکام آلیاژ است.

کلاس های آلیاژی

1. مس بریلیم با استحکام بالا - مس بریلیم معمولاً در شرایط آنیل شده با محلول خریداری می شود.این آنیل شامل حرارت دادن به 1400-1475 درجه فارنهایت (760-800 درجه سانتیگراد) و به دنبال آن خاموش کردن سریع است.لحیم کاری را می توان در محدوده دمایی آنیل شدن محلول - به دنبال آن خاموش کردن - یا با حرارت دادن بسیار سریع در زیر این محدوده انجام داد، بدون اینکه بر شرایط آنیل محلول تأثیر بگذارد.سپس مزاج با پیری در دمای 550-700 درجه فارنهایت (290-370 درجه سانتیگراد) به مدت دو تا سه ساعت ایجاد می شود.با سایر آلیاژهای بریلیوم حاوی کبالت یا نیکل، عملیات حرارتی ممکن است متفاوت باشد.

2. مس بریلیم با رسانایی بالا - ترکیبی که عمدتاً در صنعت استفاده می شود 1.9٪ مس با تعادل بریلیم است.با این حال، می توان آن را با کمتر از 1٪ بریلیم عرضه کرد.در صورت امکان، برای بهترین نتایج لحیم کاری باید از آلیاژ با محتوای کمتر بریلیوم استفاده شود.با حرارت دادن تا دمای 1650 تا 1800 درجه فارنهایت (900 تا 980 درجه سانتیگراد) آنیل کنید و سپس به سرعت خاموش کنید.سپس مزاج با پیری در دمای 850-950 درجه فارنهایت (455-510 درجه سانتیگراد) به مدت یک تا هشت ساعت ایجاد می شود.

تمیز کردن

تمیزی برای لحیم کاری موفق حیاتی است.پیش تمیز کردن سطوح لحیم کاری برای حذف روغن و گریس برای عمل خوب اتصال ضروری است.توجه داشته باشید که روش های تمیز کردن باید بر اساس شیمی روغن یا گریس انتخاب شوند.همه روش های تمیز کردن به طور یکسان در از بین بردن همه روغن ها و/یا آلودگی های گریس موثر نیستند.آلاینده سطح را شناسایی کنید و برای روش های تمیز کردن مناسب با سازنده تماس بگیرید.برس زدن ساینده یا اسید ترشی محصولات اکسیداسیون را از بین می برد.

پس از تمیز کردن اجزاء، فوراً با فلاکس لحیم کاری کنید تا محافظت شود.اگر قطعات باید ذخیره شوند، قطعات ممکن است با صفحه الکتریکی طلا، نقره یا نیکل تا 0.0005 اینچ (0.013 میلی متر) محافظت شوند.از آبکاری می توان برای تسهیل خیس شدن سطح بریلیم-مس توسط فلز پرکننده استفاده کرد.هم مس و هم نقره ممکن است 0.0005-0.001 اینچ (0.013-0.025 میلی متر) آبکاری شوند تا اکسیدهای خیس شدن سخت تشکیل شده توسط مس بریلیوم را پنهان کنند.پس از لحیم کاری، بقایای فلاکس را با آب داغ یا برس زدن مکانیکی حذف کنید تا از خوردگی جلوگیری شود.

در نظر گرفتن طراحی

فاصله های مفصلی باید اجازه خروج شار را بدهد و همچنین مویینگی کافی را، بسته به ترکیب شیمیایی پرکننده-فلز انتخاب شده، فراهم کند.فاصله های یکنواخت باید 0.0015-0.005 اینچ (0.04-0.127 میلی متر) باشد.برای کمک به جابجایی شار از اتصالات - به ویژه آن دسته از طرح‌های اتصالی که از نوار یا پیش‌فرم‌های نواری از پیش قرار داده شده استفاده می‌کنند - ممکن است از حرکت یک سطح فایینگ نسبت به سطح دیگر و/یا ارتعاش استفاده شود.به یاد داشته باشید که فاصله ها را برای طراحی اتصال بر اساس دمای لحیم کاری پیش بینی شده محاسبه کنید.علاوه بر این، ضریب انبساط مس بریلیم 17.0 x 10-6 / ° C است.هنگام اتصال فلزات با خواص انبساط حرارتی متفاوت، کرنش‌های ناشی از حرارت را در نظر بگیرید.