Beryllium-kupariseosten juottaminen

Berylliumkupari tarjoaa korkean korroosionkestävyyden, sähkönjohtavuuden ja lämmönjohtavuuden sekä korkean lujuuden ja kestävyyden korkeille lämpötiloille.Kipinöimätön ja ei-magneettinen, se on hyödyllinen kaivos- ja petrokemianteollisuudessa.Korkean väsymiskestävyyden ansiosta berylliumkuparia käytetään myös jousiin, liittimiin ja muihin jaksolliseen kuormitukseen kohdistuviin osiin.

Berylliumkuparin juottaminen on suhteellisen edullista ja helposti suoritettavissa metalliseosta heikentämättä.Beryllium-kupariseoksia on saatavana kahdessa luokassa: lujat C17000, C17200 ja C17300;ja korkean johtavuuden C17410, C17450, C17500 ja C17510.Lämpökäsittely vahvistaa edelleen näitä seoksia.

Metallurgia

Beryllium-kupariseosten juotoslämpötilat ovat tyypillisesti ikääntymiskovettumislämpötilan yläpuolella ja suunnilleen samat kuin liuoshehkutuslämpötila.

Yleiset vaiheet beryllium-kupariseosten lämpökäsittelyä varten ovat seuraavat:

Ensinnäkin seos on liuoshehkutettu.Tämä saavutetaan liuottamalla metalliseos kiinteään liuokseen, jotta se on käytettävissä ikääntymiskovetusvaiheessa.Liuoshehkutuksen jälkeen seos jäähdytetään nopeasti huoneenlämpötilaan vesisammuttamalla tai käyttämällä pakotettua ilmaa ohuille osille.

Seuraava vaihe on ikääntymiskovettuminen, jolloin metallimatriisiin muodostuu submikroskooppisia, kovia, berylliumpitoisia hiukkasia.Vanhenemisaika ja lämpötila määräävät näiden hiukkasten määrän ja jakautumisen matriisissa.Tuloksena on lejeeringin lisääntynyt lujuus.

Seosluokat

1. Erittäin luja berylliumkupari – Berylliumkupari ostetaan yleensä liuoshehkutettuna.Tämä hehkutus koostuu kuumentamisesta 760 - 800 °C:seen (1400-1475 °F), jota seuraa nopea jäähdytys.Juottaminen voidaan suorittaa joko liuoshehkutuslämpötila-alueella, jota seuraa jäähdytys, tai erittäin nopealla lämmityksellä tämän alueen alapuolelle vaikuttamatta liuoshehkutettuun tilaan.Temperointi tuotetaan sitten vanhentamalla 550-700 °F (290-370 °C) 2-3 tuntia.Muiden kobolttia tai nikkeliä sisältävien berylliumseosten lämpökäsittely voi vaihdella.

2. Korkean johtavuuden berylliumkupari – Teollisuudessa pääasiassa käytetty koostumus on 1,9 % beryllium-tasapainokuparia.Se voidaan kuitenkin toimittaa alle 1 % berylliumilla.Mikäli mahdollista, tulee käyttää vähemmän berylliumpitoista metalliseosta parhaan juotostuloksen saavuttamiseksi.Hehkutetaan kuumentamalla 900-980 °C:seen, minkä jälkeen suoritetaan nopea sammutus.Temperointi tuotetaan sitten vanhentamalla 850-950 °F (455-510 °C) lämpötilassa yhdestä kahdeksaan tuntia.

Puhdistus

Puhtaus on välttämätön onnistuneen juottamisen kannalta.Juotospintojen esipuhdistus öljyn ja rasvan poistamiseksi on olennaista hyvän liitoskäytännön kannalta.Huomaa, että puhdistusmenetelmät tulee valita öljyn tai rasvan kemian perusteella;kaikki puhdistusmenetelmät eivät ole yhtä tehokkaita poistamaan kaikkia öljyjä ja/tai rasvoja.Tunnista pinnan epäpuhtaus ja ota yhteyttä valmistajaan asianmukaisten puhdistusmenetelmien saamiseksi.Hankaava harjaus tai happopeittaus poistaa hapettumistuotteet.

Komponenttien puhdistamisen jälkeen juota välittömästi juoksuttimella suojaamaan.Jos komponentteja on varastoitava, osat voidaan suojata kulta-, hopea- tai nikkelilevyllä 0,0005" (0,013 mm) asti.Pinnoituksella voidaan helpottaa beryllium-kuparipinnan kastumista täytemetallilla.Sekä kupari että hopea voidaan pinnoittaa 0,0005-0,001 tuumaa (0,013-0,025 mm) peittämään berylliumkuparin muodostamat vaikeasti kostuttavat oksidit.Poista juottamisen jälkeen juoksutusainejäämät kuumalla vedellä tai mekaanisella harjalla korroosion välttämiseksi.

Suunnittelun huomioiminen

Saumavälysten tulisi mahdollistaa juoksutteen poistuminen ja riittävä kapillaarisuus valitusta täyteaine-metallikemiasta riippuen.Tasaisten välysten tulee olla 0,0015–0,005 tuumaa (0,04–0,127 mm).Fluksin siirtämisen helpottamiseksi liitoksista - erityisesti sellaisissa liitosrakenteissa, joissa käytetään valmiiksi asetettua nauhaa tai nauhaaihiota - voidaan käyttää yhden päätypinnan liikettä suhteessa toiseen ja/tai tärinää.Muista laskea sauman suunnittelun välykset odotetun juotoslämpötilan perusteella.Lisäksi berylliumkuparin laajenemiskerroin on 17,0 x 10-6/°C.Ota huomioon termisesti aiheutetut jännitykset, kun liität metalleja, joilla on erilaiset lämpölaajenemisominaisuudet.