Solderen van beryllium-koperlegeringen

Berylliumkoper biedt een hoge corrosieweerstand, elektrische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid, plus een hoge sterkte en weerstand tegen hoge temperaturen.Vonkvrij en niet-magnetisch, het is nuttig in de mijnbouw en de petrochemische industrie.Met een hoge weerstand tegen vermoeiing, wordt berylliumkoper ook gebruikt voor veren, connectoren en andere onderdelen die onderhevig zijn aan cyclische belasting.

Het hardsolderen van berylliumkoper is relatief goedkoop en gemakkelijk uit te voeren zonder de legering te verzwakken.Beryllium-koperlegeringen zijn verkrijgbaar in twee klassen: hoge sterkte C17000, C17200 en C17300;en hoge geleidbaarheid C17410, C17450, C17500 en C17510.Thermische behandeling versterkt deze legeringen verder.

Metallurgie

Soldeertemperaturen voor beryllium-koperlegeringen zijn typisch boven de verouderingshardingstemperatuur en ongeveer hetzelfde als de oplossingsgloeitemperatuur.

Algemene stappen voor warmtebehandeling van beryllium-koperlegeringen volgen:

Eerst moet de legering in oplossing worden gegloeid.Dit wordt bereikt door de legering op te lossen in een vaste oplossing, zodat deze beschikbaar is voor de verouderingshardingsstap.Na oplossingsgloeien wordt de legering snel afgekoeld tot kamertemperatuur door afschrikken met water of met behulp van geforceerde lucht voor dunne onderdelen.

De volgende stap is verouderingsharding, waarbij submicroscopische, harde, berylliumrijke deeltjes in de metaalmatrix worden gevormd.Verouderingstijd en temperatuur bepalen de hoeveelheid en verdeling van deze deeltjes in de matrix.Het resultaat is een verhoogde sterkte van de legering.

Legering klassen

1. Hoogwaardig berylliumkoper - Berylliumkoper wordt normaal gesproken gekocht in de oplossing-gegloeide toestand.Dit gloeien bestaat uit verwarming tot 1400-1475°F (760-800°C), gevolgd door een snelle quench.Solderen kan worden bewerkstelligd ofwel in het temperatuurbereik van de oplossing-uitgloeiing, gevolgd door een afschrikking, of door zeer snelle verwarming onder dit bereik, zonder de in oplossing uitgegloeide toestand te beïnvloeden.Het humeur wordt vervolgens geproduceerd door twee tot drie uur te rijpen bij 550-700 ° F (290-370 ° C).Bij andere berylliumlegeringen die kobalt of nikkel bevatten, kan de warmtebehandeling variëren.

2. Hooggeleidend berylliumkoper – De samenstelling die voornamelijk in de industrie wordt gebruikt, is 1,9% beryllium-koper.Het kan echter worden geleverd met minder dan 1% beryllium.Waar mogelijk moet de legering met een lager berylliumgehalte worden gebruikt voor de beste soldeerresultaten.Gloeien door te verwarmen tot 1650-1800 ° F (900-980 ° C), gevolgd door een snelle afschrikking.De temperatuur wordt vervolgens geproduceerd door gedurende één tot acht uur te rijpen bij 850-950°F (455-510°C).

Schoonmaak

Reinheid is essentieel voor succesvol solderen.Het vooraf reinigen van de soldeeroppervlakken om olie en vet te verwijderen is essentieel voor een goede verbindingspraktijk.Merk op dat reinigingsmethoden moeten worden gekozen op basis van olie- of vetchemie;niet alle reinigingsmethoden zijn even effectief in het verwijderen van alle olie- en/of vetverontreinigingen.Identificeer de oppervlakteverontreiniging en neem contact op met de fabrikant voor de juiste reinigingsmethoden.Met schurend borstelen of zuurbeitsen worden oxidatieproducten verwijderd.

Na het reinigen van de onderdelen, soldeer onmiddellijk met vloeimiddel om bescherming te bieden.Als componenten moeten worden opgeslagen, kunnen onderdelen worden beschermd met galvanisatie van goud, zilver of nikkel tot 0,0005″ (0,013 mm).Beplating kan worden gebruikt om de bevochtiging van het beryllium-koperoppervlak door het vulmetaal te vergemakkelijken.Zowel koper als zilver kunnen 0,0005-0,001″ (0,013-0,025 mm) worden geplateerd om de moeilijk te bevochtigen oxiden te verbergen die door berylliumkoper worden gevormd.Na het solderen vloeimiddelresten verwijderen met warm water of mechanisch borstelen om corrosie te voorkomen.

Ontwerpoverweging

Gezamenlijke spelingen moeten de flux laten ontsnappen en ook voldoende capillariteit bieden, afhankelijk van de gekozen vulstof-metaalchemie.Uniforme spelingen moeten 0,0015-0,005″ (0,04-0,127 mm) zijn.Om te helpen bij het verplaatsen van vloeimiddel uit verbindingen - in het bijzonder die verbindingsontwerpen die gebruik maken van vooraf geplaatste strip of stripvoorvormen - kan beweging van het ene faying-oppervlak ten opzichte van het andere en/of vibratie worden toegepast.Vergeet niet om spelingen voor het voegontwerp te berekenen op basis van de verwachte soldeertemperatuur.Bovendien is de uitzettingscoëfficiënt van berylliumkoper 17,0 x 10-6/°C.Houd rekening met thermisch geïnduceerde spanningen bij het verbinden van metalen met verschillende thermische expansie-eigenschappen.