Lipirea aliajelor de beriliu-cupru

Cuprul beriliu oferă rezistență ridicată la coroziune, conductivitate electrică și conductivitate termică, plus rezistență ridicată și rezistență la temperaturi ridicate.Fără scântei și nemagnetic, este util în industria minieră și petrochimică.Cu rezistență ridicată la oboseală, cuprul beriliu este utilizat și pentru arcuri, conectori și alte piese supuse încărcării ciclice.

Lipirea cuprului de beriliu este relativ ieftină și ușor de realizat fără a slăbi aliajul.Aliajele beriliu-cupru sunt disponibile în două clase: C17000, C17200 și C17300 de înaltă rezistență;și C17410, C17450, C17500 și C17510 de înaltă conductivitate.Tratamentul termic întărește și mai mult aceste aliaje.

Metalurgie

Temperaturile de lipire pentru aliajele de beriliu-cupru sunt de obicei peste temperatura de întărire prin îmbătrânire și aproximativ aceeași cu temperatura de recoacere a soluției.

Urmează pașii generali pentru tratarea termică a aliajelor de beriliu-cupru:

Mai întâi, aliajul trebuie să fie recoacet în soluție.Acest lucru se realizează prin dizolvarea aliajului într-o soluție solidă, astfel încât acesta să fie disponibil pentru etapa de întărire prin îmbătrânire.După recoacere cu soluție, aliajul este răcit rapid la temperatura camerei prin stingerea cu apă sau folosind aer forțat pentru părțile subțiri.

Următorul pas este întărirea în vârstă, prin care în matricea metalică se formează particule submicroscopice, dure, bogate în beriliu.Timpul de îmbătrânire și temperatura determină cantitatea și distribuția acestor particule în matrice.Rezultatul este o rezistență crescută a aliajului.

Clasele de aliaje

1. Cupru de beriliu de înaltă rezistență – Cuprul de beriliu este în mod normal achiziționat în stare de recoacere în soluție.Această recoacere constă în încălzire la 1400-1475°F (760-800°C), urmată de o stingere rapidă.Lipirea poate fi realizată fie în intervalul de temperatură de recoacere a soluției - urmat de o călire - sau prin încălzire foarte rapidă sub acest interval, fără a afecta starea de recoacere a soluției.Temperatul este apoi produs prin învechire la 550-700°F (290-370°C) timp de două până la trei ore.Cu alte aliaje de beriliu care conțin cobalt sau nichel, tratamentul termic poate varia.

2. Cupru beriliu de înaltă conductivitate – Compoziția utilizată predominant în industrie este 1,9% cupru beriliu-balans.Cu toate acestea, poate fi furnizat cu mai puțin de 1% beriliu.Acolo unde este posibil, aliajul cu conținut mai mic de beriliu ar trebui utilizat pentru cele mai bune rezultate de lipire.Recoace prin încălzire la 1650-1800°F (900-980°C), urmată de o stingere rapidă.Temperatul este apoi produs prin învechire la 850-950°F (455-510°C) timp de una până la opt ore.

Curatenie

Curățenia este vitală pentru o lipire de succes.Curățarea prealabilă a suprafețelor de brazare pentru a îndepărta uleiurile și grăsimea este esențială pentru buna practică de îmbinare.Rețineți că metodele de curățare trebuie alese pe baza chimiei uleiului sau grăsimilor;nu toate metodele de curățare sunt la fel de eficiente în îndepărtarea tuturor impurităților de ulei și/sau grăsimi.Identificați contaminantul de suprafață și contactați producătorul pentru metodele de curățare adecvate.Periajul abraziv sau decaparea cu acid va elimina produsele de oxidare.

După curățarea componentelor, lipiți imediat cu flux pentru a oferi protecție.Dacă componentele trebuie depozitate, piesele pot fi protejate cu o placă electrostatică de aur, argint sau nichel la 0,0005 inchi (0,013 mm).Placarea poate fi utilizată pentru a facilita umezirea suprafeței de beriliu-cupru de către metalul de adaos.Atât cuprul, cât și argintul pot fi placate la 0,0005-0,001 inchi (0,013-0,025 mm) pentru a ascunde oxizii greu de umezit formați de cuprul de beriliu.După lipire, îndepărtați reziduurile de flux cu apă fierbinte sau periere mecanică pentru a evita coroziunea.

Considerent de proiectare

Jocurile articulare ar trebui să permită scurgerea fluxului și, de asemenea, să ofere o capilaritate suficientă, în funcție de chimia metalului de umplutură aleasă.Distanța uniformă ar trebui să fie de 0,0015-0,005 inchi (0,04-0,127 mm).Pentru a ajuta la deplasarea fluxului din îmbinări - în special acele modele de îmbinare care utilizează benzi sau preforme de bandă preinstalate - pot fi utilizate mișcarea unei suprafețe de contact față de cealaltă și/sau vibrația.Nu uitați să calculați degajările pentru proiectarea îmbinării pe baza temperaturii de lipire anticipate.În plus, coeficientul de expansiune al cuprului de beriliu este de 17,0 x 10-6/°C.Luați în considerare tensiunile induse termic atunci când îmbinați metale cu proprietăți diferite de dilatare termică.