Lemljenje legura berilija i bakra

Berilijev bakar nudi visoku otpornost na koroziju, električnu vodljivost i toplinsku vodljivost, plus visoku čvrstoću i otpornost na visoke temperature.Ne iskri i nemagnetna, korisna je u rudarstvu i petrokemijskoj industriji.Uz visoku otpornost na zamor, berilijev bakar se također koristi za opruge, konektore i druge dijelove koji su podložni cikličkom opterećenju.

Lemljenje berilij bakra relativno je jeftino i lako se izvodi bez slabljenja legure.Legure berilija i bakra dostupne su u dvije klase: visoke čvrstoće C17000, C17200 i C17300;i visoke vodljivosti C17410, C17450, C17500 i C17510.Termička obrada dodatno ojačava ove legure.

Metalurgija

Temperature lemljenja za legure berilij-bakar obično su iznad temperature stvrdnjavanja starenjem i približno jednake temperaturi žarenja otopinom.

Slijede opći koraci za toplinsku obradu legura berilij-bakar:

Prvo, legura mora biti žarena otopinom.To se postiže otapanjem legure u čvrstu otopinu tako da će biti dostupna za fazu stvrdnjavanja starenjem.Nakon žarenja otopinom, legura se brzo hladi na sobnu temperaturu gašenjem vodom ili korištenjem prisilnog zraka za tanke dijelove.

Sljedeći korak je starenje, pri čemu se u metalnoj matrici formiraju sub-mikroskopske, tvrde čestice bogate berilijem.Vrijeme i temperatura starenja određuju količinu i raspodjelu tih čestica unutar matrice.Rezultat je povećana čvrstoća legure.

Razredi legure

1. Berilijev bakar visoke čvrstoće – Berilijev bakar se obično kupuje u stanju žarenom otopinom.Ovo žarenje se sastoji od zagrijavanja na 1400-1475°F (760-800°C), nakon čega slijedi brzo gašenje.Lemljenje se može izvesti ili u rasponu temperature žarenja otopinom - nakon čega slijedi gašenje - ili vrlo brzim zagrijavanjem ispod ovog raspona, bez utjecaja na stanje žarenja otopinom.Temper se zatim proizvodi starenjem na 550-700°F (290-370°C) dva do tri sata.Kod drugih legura berilija koje sadrže kobalt ili nikal, toplinska obrada može varirati.

2. Berilijev bakar visoke vodljivosti – Sastav koji se pretežno koristi u industriji je 1,9% berilijevog bakra.Međutim, može se opskrbiti s manje od 1% berilija.Gdje je moguće, treba koristiti leguru s manjim udjelom berilija za najbolje rezultate lemljenja.Žarenje zagrijavanjem na 1650-1800°F (900-980°C), nakon čega slijedi brzo gašenje.Temper se zatim proizvodi starenjem na 850-950°F (455-510°C) tijekom jednog do osam sati.

Čišćenje

Čistoća je ključna za uspješno lemljenje.Prethodno čišćenje lemljenih površina kako bi se uklonila ulja i masnoća ključna je za dobru praksu spajanja.Imajte na umu da metode čišćenja treba odabrati na temelju kemije ulja ili masti;nisu sve metode čišćenja jednako učinkovite u uklanjanju svih kontaminanata ulja i/ili masti.Identificirajte površinsko onečišćenje i obratite se proizvođaču za ispravne metode čišćenja.Abrazivno četkanje ili kiselo kiseljenje uklonit će produkte oksidacije.

Nakon čišćenja komponenti, odmah zalemite fluksom kako biste osigurali zaštitu.Ako se komponente moraju pohraniti, dijelovi mogu biti zaštićeni galvanskim pločama od zlata, srebra ili nikla do 0,0005″ (0,013 mm).Plating se može koristiti za olakšavanje vlaženja površine berilij-bakra metalom za punjenje.I bakar i srebro mogu se obložiti 0,0005-0,001″ (0,013-0,025 mm) kako bi se sakrili oksidi koje je teško navlažiti berilijev bakar.Nakon lemljenja, ostatke toka uklonite vrućom vodom ili mehaničkim četkom kako biste izbjegli koroziju.

Razmatranje dizajna

Zazori spojeva trebali bi omogućiti izlazak toka te također osigurati dovoljnu kapilarnost, ovisno o odabranoj kemiji metala punila.Ujednačeni razmaci trebaju biti 0,0015-0,005″ (0,04-0,127 mm).Da bi se pomoglo u pomicanju fluksa iz spojeva - osobito onih spojeva koji koriste unaprijed postavljene trake ili trake - može se upotrijebiti pomicanje jedne ulijepljene površine u odnosu na drugu i/ili vibracije.Ne zaboravite izračunati razmake za dizajn spoja na temelju predviđene temperature lemljenja.Osim toga, koeficijent ekspanzije berilij bakra je 17,0 x 10-6/°C.Uzmite u obzir toplinski inducirana naprezanja pri spajanju metala s različitim svojstvima toplinskog širenja.