Berilyum-Bakır Alaşımlarının Lehimlenmesi

Berilyum bakır, yüksek korozyon direnci, elektriksel iletkenlik ve termal iletkenliğin yanı sıra yüksek sıcaklıklara karşı yüksek mukavemet ve direnç sunar.Kıvılcım çıkarmaz ve manyetik değildir, madencilik ve petrokimya endüstrilerinde faydalıdır.Yorulmaya karşı yüksek dirençli berilyum bakır, yaylar, konektörler ve döngüsel yüklemeye maruz kalan diğer parçalar için de kullanılır.

Berilyum bakırın lehimlenmesi nispeten ucuzdur ve alaşımı zayıflatmadan kolayca gerçekleştirilir.Berilyum-bakır alaşımları iki sınıfta mevcuttur: yüksek mukavemetli C17000, C17200 ve C17300;ve yüksek iletkenlik C17410, C17450, C17500 ve C17510.Isıl işlem bu alaşımları daha da güçlendirir.

metalurji

Berilyum-bakır alaşımları için lehimleme sıcaklıkları tipik olarak yaşlandırma sıcaklığının üzerindedir ve yaklaşık olarak çözelti tavlama sıcaklığı ile aynıdır.

Berilyum-bakır alaşımlarının ısıl işlemine yönelik genel adımlar aşağıdaki gibidir:

İlk olarak, alaşım çözeltiyle tavlanmalıdır.Bu, alaşımın katı bir çözelti içinde çözülmesiyle gerçekleştirilir, böylece yaşlandırma aşaması için kullanılabilir olacaktır.Çözelti tavlamasından sonra, alaşım su ile söndürme veya ince parçalar için cebri hava kullanılarak hızlı bir şekilde oda sıcaklığına soğutulur.

Bir sonraki adım, metal matriste mikroskobik, sert, berilyum açısından zengin parçacıkların oluşturulduğu yaş sertleştirmedir.Yaşlandırma süresi ve sıcaklık, bu parçacıkların matris içindeki miktarını ve dağılımını belirler.Sonuç, alaşımın artan gücüdür.

Alaşım Sınıfları

1. Yüksek mukavemetli berilyum bakır – Berilyum bakır normalde çözeltiyle tavlanmış durumda satın alınır.Bu tavlama, 1400-1475°F (760-800°C)'ye kadar ısıtmayı ve ardından hızlı bir söndürmeyi içerir.Lehimleme, ya çözelti tavlama sıcaklığı aralığında - ardından bir söndürme ile - ya da çözelti tavlanmış koşul etkilenmeden bu aralığın altında çok hızlı ısıtma ile gerçekleştirilebilir.Daha sonra temper, iki ila üç saat boyunca 550-700°F (290-370°C) sıcaklıkta yaşlandırılarak üretilir.Kobalt veya nikel içeren diğer berilyum alaşımlarında ısıl işlem değişiklik gösterebilir.

2. Yüksek iletkenli berilyum bakır – Ağırlıklı olarak endüstride kullanılan bileşim %1.9 berilyum-denge bakırdır.Ancak, %1'den daha az berilyum ile tedarik edilebilir.Mümkün olduğunda, en iyi lehimleme sonuçları için daha az berilyum içerikli alaşım kullanılmalıdır.1650-1800°F'ye (900-980°C) ısıtılarak tavlama, ardından hızlı bir söndürme.Daha sonra temper, bir ila sekiz saat boyunca 850-950°F (455-510°C) sıcaklıkta yaşlandırılarak üretilir.

Temizlik

Başarılı bir lehimleme için temizlik hayati önem taşır.Yağları ve gresi çıkarmak için sert lehimli yüzeylerin önceden temizlenmesi, iyi birleştirme uygulamaları için çok önemlidir.Temizleme yöntemlerinin yağ veya gres kimyasına göre seçilmesi gerektiğini unutmayın;tüm temizleme yöntemleri, tüm yağları ve/veya gres kirlerini temizlemede benzer şekilde etkili değildir.Yüzey kirleticisini belirleyin ve uygun temizleme yöntemleri için üreticiyle iletişime geçin.Aşındırıcı fırçalama veya asitle temizleme, oksidasyon ürünlerini kaldıracaktır.

Bileşenleri temizledikten sonra koruma sağlamak için hemen eritici ile sert lehimleyin.Bileşenlerin saklanması gerekiyorsa, parçalar altın, gümüş veya nikelden 0,0005" (0,013 mm)'ye kadar elektrolizle korunabilir.Kaplama, berilyum-bakır yüzeyin dolgu metali tarafından ıslanmasını kolaylaştırmak için kullanılabilir.Hem bakır hem de gümüş, berilyum bakırın oluşturduğu ıslanması zor oksitleri gizlemek için 0.0005-0.001" (0.013-0.025mm) kaplanabilir.Lehimlemeden sonra, paslanmayı önlemek için eritken artıklarını sıcak su veya mekanik fırça ile temizleyin.

Tasarım Değerlendirme

Bağlantı boşlukları, seçilen dolgu metali kimyasına bağlı olarak akının kaçmasına izin vermeli ve ayrıca yeterli kılcallık sağlamalıdır.Tek tip açıklıklar 0,0015-0,005" (0,04-0,127 mm) olmalıdır.Eklemlerden akının yer değiştirmesine yardımcı olmak için - özellikle önceden yerleştirilmiş şerit veya şerit ön kalıpları kullanan eklem tasarımları - bir kaplama yüzeyinin diğerine göre hareketi ve/veya titreşim kullanılabilir.Beklenen lehimleme sıcaklığına göre bağlantı tasarımı için boşlukları hesaplamayı unutmayın.Ayrıca berilyum bakırın genleşme katsayısı 17,0 x 10-6/°C'dir.Farklı termal genleşme özelliklerine sahip metalleri birleştirirken termal olarak indüklenen gerilmeleri göz önünde bulundurun.