Brasatura di leghe di berillio-rame

Il rame al berillio offre un'elevata resistenza alla corrosione, conduttività elettrica e conducibilità termica, oltre a un'elevata resistenza e resistenza alle alte temperature.Antiscintilla e non magnetico, è utile nelle industrie minerarie e petrolchimiche.Con un'elevata resistenza alla fatica, il rame al berillio viene utilizzato anche per molle, connettori e altre parti soggette a carichi ciclici.

La brasatura del rame al berillio è relativamente poco costosa e si esegue facilmente senza indebolire la lega.Le leghe berillio-rame sono disponibili in due classi: C17000, C17200 e C17300 ad alta resistenza;e ad alta conducibilità C17410, C17450, C17500 e C17510.Il trattamento termico rafforza ulteriormente queste leghe.

Metallurgia

Le temperature di brasatura per le leghe di berillio-rame sono tipicamente superiori alla temperatura di indurimento per invecchiamento e approssimativamente uguali alla temperatura di solubilizzazione.

Seguono i passaggi generali per il trattamento termico delle leghe di berillio-rame:

In primo luogo, la lega deve essere ricottura in soluzione.Ciò si ottiene dissolvendo la lega in una soluzione solida in modo che sia disponibile per la fase di indurimento per invecchiamento.Dopo la ricottura in soluzione, la lega viene rapidamente raffreddata a temperatura ambiente mediante tempra in acqua o utilizzando aria forzata per le parti sottili.

Il passo successivo è l'indurimento per invecchiamento, per cui nella matrice metallica si formano particelle submicroscopiche, dure e ricche di berillio.Il tempo e la temperatura di invecchiamento determinano la quantità e la distribuzione di queste particelle all'interno della matrice.Il risultato è una maggiore resistenza della lega.

Classi di leghe

1. Rame al berillio ad alta resistenza: il rame al berillio viene normalmente acquistato allo stato ricotto in soluzione.Questa ricottura consiste nel riscaldamento a 760-800°C (1400-1475°F), seguito da un rapido raffreddamento.La brasatura può essere effettuata sia nell'intervallo di temperatura di ricottura in soluzione, seguito da un raffreddamento, sia mediante riscaldamento molto rapido al di sotto di questo intervallo, senza influire sulla condizione di ricottura in soluzione.La tempra viene quindi prodotta invecchiando a 550-700 ° F (290-370 ° C) per due o tre ore.Con altre leghe di berillio contenenti cobalto o nichel, il trattamento termico può variare.

2. Rame al berillio ad alta conduttività: la composizione utilizzata prevalentemente nell'industria è l'1,9% di rame al berillio.Tuttavia, può essere fornito con meno dell'1% di berillio.Ove possibile, per ottenere i migliori risultati di brasatura dovrebbe essere utilizzata la lega a minor contenuto di berillio.Ricottura mediante riscaldamento a 900-980°C (1650-1800°F), seguito da una rapida tempra.La tempra viene quindi prodotta invecchiando a 850-950 ° F (455-510 ° C) per una-otto ore.

Pulizia

La pulizia è fondamentale per una brasatura di successo.La prepulitura delle superfici di saldatura per rimuovere oli e grassi è essenziale per una buona pratica di giunzione.Si noti che i metodi di pulizia dovrebbero essere scelti in base alla chimica dell'olio o del grasso;non tutti i metodi di pulizia sono altrettanto efficaci nella rimozione di tutti gli oli e/o contaminanti grassi.Identificare il contaminante superficiale e contattare il produttore per i metodi di pulizia appropriati.La spazzolatura abrasiva o il decapaggio acido rimuoveranno i prodotti di ossidazione.

Dopo aver pulito i componenti, brasare immediatamente con disossidante per fornire protezione.Se i componenti devono essere conservati, le parti possono essere protette con placcatura in oro, argento o nichel fino a 0,0005″ (0,013 mm).La placcatura può essere utilizzata per facilitare la bagnatura della superficie di rame-berillio da parte del metallo d'apporto.Sia il rame che l'argento possono essere placcati 0,0005-0,001″ (0,013-0,025 mm) per nascondere gli ossidi difficili da bagnare formati dal rame al berillio.Dopo la brasatura rimuovere i residui di fondente con acqua calda o spazzolatura meccanica per evitare la corrosione.

Considerazione sul design

I giochi dei giunti dovrebbero consentire la fuoriuscita del flusso e fornire anche una sufficiente capillarità, a seconda della chimica del metallo d'apporto scelta.Le distanze uniformi dovrebbero essere 0,0015-0,005″ (0,04-0,127 mm).Per aiutare a spostare il flusso dai giunti, specialmente quei progetti di giunti che utilizzano strisce o preforme di strisce preposizionate, si può impiegare il movimento di una superficie di contatto rispetto all'altra e/o la vibrazione.Ricordarsi di calcolare i giochi per il progetto del giunto in base alla temperatura di brasatura prevista.Inoltre, il coefficiente di espansione del rame al berillio è 17,0 x 10-6/°C.Considerare le deformazioni indotte termicamente quando si uniscono metalli con diverse proprietà di dilatazione termica.