金剛石真空釬焊。沈陽北真真空科技有限公司是專業(yè)從事設(shè)計(jì)及研制真空燒結(jié)、回火、退火、氣淬、釬焊及真空冶煉的專業(yè)廠家，免費(fèi)電話咨詢：13998872066.
 

石墨和金剛石聚晶的釬焊 

  （1）釬焊特點(diǎn) 石墨及金剛石聚晶釬焊所涉及的問題與陶瓷釬焊所碰到的問題十分相似。與金屬相比，釬料對石墨及金剛石聚晶材料很難潤濕，且與一般結(jié)構(gòu)材料的熱膨脹系數(shù)相差很大。二者直接在空氣中加熱，超過400℃會(huì)出現(xiàn)氧化或碳化，因此應(yīng)采用真空釬焊，且要求真空度不應(yīng)低于10-1Pa。因二者的強(qiáng)度都不高，釬焊時(shí)如果熱應(yīng)力存在，則有可能產(chǎn)生裂紋，要盡量選用熱膨脹系數(shù)小的釬料和嚴(yán)格控制冷卻速度。由于這類材料的表面不易被普通釬料潤濕，釬焊前可通過表面改性（真空鍍膜、離子濺射、等離子噴鍍等方法）在石墨及金剛石聚晶材料表面沉積一層厚2.5～12.5um的W、Mo等元素并與之形成相應(yīng)的碳化物，或者使用高活性釬料。 
     石墨和金剛石有多種品級(jí)，這些品級(jí)在顆粒度、密度、純度和其他方面都有差別，且具有不同的釬焊特性。此外，金剛石聚晶材料在真空環(huán)境下，若溫度超過1000℃，聚晶磨耗比開始下降，超過1200℃，磨耗比降低50%以上。因此，真空釬焊金剛石時(shí)，釬焊溫度一定要控制在1200℃以下，真空度不低于5×10-2Pa. 

   (2)釬料選擇 釬料的選擇主要根據(jù)用途和表面加工情況而定，作為耐熱材料使用時(shí)，選擇釬焊溫度高，耐熱性好的釬料；而用于化工耐蝕材料則選擇釬焊溫度低、耐蝕性好的釬料。對于經(jīng)過表面金屬化處理后的石墨，可采用延性高、抗腐蝕性好的純銅釬料，銀基及銅基活性釬料對石墨和金剛石均有良好的潤濕性和流動(dòng)性，但釬焊接頭的使用溫度難以超過400℃。對于400～800℃之間使用的石墨構(gòu)件及金剛石工具，通常選用金基、鈀基、錳基或鈦基釬料。800～1000℃之間使用的接頭，則選用鎳基或鉆基釬料，石墨構(gòu)件1000℃上使用時(shí)，可選用純金屬釬料（Ni、Pd、Ti）或含有能與碳形成碳化物的鉬Mo、Ta等元素的合金釬料。 

    對于不進(jìn)行表面處理的石墨或金剛石，可采用表16的活性釬料進(jìn)行直接釬焊，這些釬料大多是鈦基二元或三元合金。純鈦與石墨反應(yīng)強(qiáng)烈抗議，可生成很厚的碳化物層，且與石墨的線脹系數(shù)差別較大，易產(chǎn)生裂紋，故不能做釬料使用。Ti中加入Cr、Ni可以降低熔點(diǎn)及改善與陶瓷的潤濕性。Ti是三元合金以Ti-Zr為主，加入Ta、Nb等元素，具有低的線膨脹系數(shù)，可以降低釬焊應(yīng)力，以Ti-Cu為主的三元合金適合于石墨與鋼的釬焊，接頭具有較高的抗腐蝕性能。

   （3）釬焊工藝 石墨的釬焊方法可分為兩大類，一類是表面金屬化后進(jìn)行釬焊，另一類是表面不處理直接進(jìn)行釬焊。不論哪種方法，焊件裝配前，應(yīng)先對焊件進(jìn)行預(yù)處理，用酒精或丙酮將石墨材料的表面污染物擦拭干凈。表面金屬化法釬焊時(shí)，應(yīng)先在石墨表面電鍍一層Ni、Cu或用等離子噴鍍一層Ti、Zr或二硅化鉬，然后采用銅基釬料或銀基釬料進(jìn)行釬焊。采用活性釬料直接釬焊，是目前應(yīng)用最多的方法?？蓪⑩F料夾置在釬焊接頭中間或靠近一頭。當(dāng)與熱膨脹系數(shù)大的金屬釬焊時(shí)，可利用一定厚度的Mo或Ti作中間緩沖層，該過渡層在釬焊加熱時(shí)可發(fā)生塑性變形，吸收熱應(yīng)力，避免石墨開裂。例如用Mo做過渡接頭真空釬焊石墨和耐蝕鎳基合余（HastelloyN）組件，采用有良好抗熔鹽腐蝕性能和抗輻射性能的B-Pd60Ni35Cr5釬料，釬焊溫度1260℃，保溫10min。 
    天然金剛石可以選用B-Ag68.8Cu16.7Ti4.5和B-Ag66Cu26Ti8等活性釬料直接釬焊，釬焊應(yīng)在真空或低氬氣保護(hù)下進(jìn)行。釬焊溫度不宜超過850℃，應(yīng)選擇較快的加熱速度，在釬焊溫度下的保溫時(shí)間不能過長（一般選10s左右），以免在界面形成連續(xù)的TiC層。金剛石和合金鋼釬焊時(shí)，應(yīng)加塑性中間層或低膨脹合金層進(jìn)行過渡，以防止熱應(yīng)力過大造成金剛石晶粒的破壞。超精密加工用的車刀或鏜刀采用釬焊工藝制造，是將20～100mg的小顆粒金剛石釬焊到鋼體上，釬縫的接頭強(qiáng)度達(dá)到了200～250MPa.
    聚晶金剛石可以采用火焰釬焊、高頻釬焊或真空釬焊。切削金屬或石材的金剛石圓鋸片，應(yīng)采用高頻釬焊或火焰釬焊，選用熔點(diǎn)較低的Ag-Cu-Ti活性釬料，釬焊溫度控制在850℃以下，加熱時(shí)間不宜過長，并采取較慢的冷卻速度。用于石油、地質(zhì)鉆探的聚晶金剛石鉆頭，工作條件惡劣，承受巨大的沖擊載荷，可選用鎳基釬料，用純銅箔做中間層進(jìn)行真空釬焊。例如將350～400粒Ф4.5～4.5mm的柱狀聚晶金剛石釬焊到35CrMo或40CrNiMo鋼的齒孔中構(gòu)成切削齒，采用真空釬焊，真空度不低于5×10-2Pa，釬焊溫度為1020±5℃，保溫時(shí)間20±2min，釬縫的抗剪強(qiáng)度大于200MPa.
    釬焊時(shí)應(yīng)盡可能利用焊件的自重進(jìn)行裝配定位，使金屬件處于上部壓住石墨或聚晶材料。使用夾具定位時(shí)，夾具材料應(yīng)選用熱膨脹系數(shù)與被焊件相近的材料。