1. Lehimleme
3000 ℃'nin altındaki sıcaklığa sahip her türlü lehim, W lehimleme için kullanılabilir ve 400 ℃'nin altındaki sıcaklıklara sahip bileşenler için bakır veya gümüş bazlı lehimler kullanılabilir; 400 ℃ ile 900 ℃ arasında kullanılan bileşenler için genellikle altın bazlı, manganez bazlı, paladyum bazlı veya matkap bazlı dolgu metalleri kullanılır; 1000 ℃'nin üzerinde kullanılan bileşenler için ise çoğunlukla Nb, Ta, Ni, Pt, PD ve Mo gibi saf metaller kullanılır. Platin bazlı lehimle lehimlenen bileşenlerin çalışma sıcaklığı 2150 ℃'ye ulaşmıştır. Lehimlemeden sonra 1080 ℃ difüzyon işlemi yapılırsa, maksimum çalışma sıcaklığı 3038 ℃'ye ulaşabilir.
Lehimleme için kullanılan lehimlerin çoğu Mo lehimlemesinde de kullanılabilir ve 400 ℃'nin altında çalışan Mo bileşenleri için bakır veya gümüş bazlı lehimler kullanılabilir; 400 ~ 650 ℃'de çalışan elektronik cihazlar ve yapısal olmayan parçalar için Cu Ag, Au Ni, PD Ni veya Cu Ni lehimleri kullanılabilir; Daha yüksek sıcaklıklarda çalışan bileşenler için titanyum bazlı veya yüksek erime noktasına sahip diğer saf metal dolgu metalleri kullanılabilir. Lehim bağlantılarında kırılgan intermetalik bileşiklerin oluşmasını önlemek için manganez bazlı, kobalt bazlı ve nikel bazlı dolgu metallerinin genellikle önerilmediği unutulmamalıdır.
1000 ℃'nin altında TA veya Nb bileşenleri kullanıldığında, bakır bazlı, manganez bazlı, kobalt bazlı, titanyum bazlı, nikel bazlı, altın bazlı ve paladyum bazlı enjeksiyonlar seçilebilir; bunlar arasında Cu Au, Au Ni, PD Ni ve Pt Au_ Ni ve Cu Sn lehimleri bulunur ve bu lehimler TA ve Nb ile iyi ıslatılabilirlik, iyi lehim dikişi oluşturma ve yüksek bağlantı mukavemetine sahiptir. Gümüş bazlı dolgu metalleri lehim metallerini kırılgan hale getirme eğiliminde olduğundan, mümkün olduğunca kaçınılmalıdır. 1000 ℃ ile 1300 ℃ arasında kullanılan bileşenler için, saf metaller Ti, V, Zr veya bu metallerle sonsuz katı ve sıvı oluşturan alaşımlar lehim dolgu metali olarak seçilmelidir. Çalışma sıcaklığı daha yüksek olduğunda, HF içeren dolgu metali seçilebilir.
W. Yüksek sıcaklıkta Mo, Ta ve Nb için lehim dolgu metalleri için tablo 13'e bakınız.
Tablo 13: Refrakter metallerin yüksek sıcaklıkta lehimlenmesi için lehim dolgu metalleri
2. Lehimleme teknolojisi
Lehimleme işleminden önce, refrakter metalin yüzeyindeki oksit tabakasının dikkatlice temizlenmesi gerekmektedir. Mekanik taşlama, kum püskürtme, ultrasonik temizleme veya kimyasal temizleme yöntemleri kullanılabilir. Temizleme işleminden hemen sonra lehimleme işlemi gerçekleştirilmelidir.
Tungstenin (W) doğal kırılganlığı nedeniyle, kırılmayı önlemek için bileşen montaj işleminde W parçalarına dikkatli davranılmalıdır. Kırılgan tungsten karbür oluşumunu önlemek için, W ile grafit arasında doğrudan temastan kaçınılmalıdır. Kaynak öncesi işlem veya kaynaklama nedeniyle oluşan ön gerilme, kaynaklamadan önce ortadan kaldırılmalıdır. Sıcaklık yükseldikçe W çok kolay oksitlenir. Lehimleme sırasında vakum derecesi yeterince yüksek olmalıdır. 1000 ~ 1400 ℃ sıcaklık aralığında lehimleme yapıldığında, vakum derecesi 8 × 10-3 Pa'dan az olmamalıdır. Bağlantının yeniden erime sıcaklığını ve çalışma sıcaklığını iyileştirmek için, lehimleme işlemi kaynaklamadan sonra difüzyon işlemiyle birleştirilebilir. Örneğin, 1180 ℃'de W lehimlemek için b-ni68cr20si10fel lehim kullanılır. Kaynak işleminden sonra 1070 ℃/4 saat, 1200 ℃/3,5 saat ve 1300 ℃/2 saat olmak üzere üç difüzyon işleminden sonra, lehimli bağlantının çalışma sıcaklığı 2200 ℃'nin üzerine çıkabilir.
Molibdenin lehimli birleşimini oluştururken, düşük termal genleşme katsayısı dikkate alınmalı ve birleşim boşluğu 0,05 ~ 0,13 mm aralığında olmalıdır. Eğer bir fikstür kullanılıyorsa, düşük termal genleşme katsayısına sahip bir malzeme seçilmelidir. Alevle lehimleme, kontrollü atmosfer fırını, vakum fırını, indüksiyon fırını ve dirençli ısıtma yöntemlerinde lehim elementlerinin difüzyonu nedeniyle yeniden kristalleşme sıcaklığı aşıldığında veya yeniden kristalleşme sıcaklığı düştüğünde Molibden yeniden kristalleşmesi meydana gelir. Bu nedenle, lehimleme sıcaklığı yeniden kristalleşme sıcaklığına yakın olduğunda, lehimleme süresi ne kadar kısa olursa o kadar iyidir. Molibdenin yeniden kristalleşme sıcaklığının üzerinde lehimleme yapıldığında, çok hızlı soğutmadan kaynaklanan çatlamayı önlemek için lehimleme süresi ve soğutma hızı kontrol edilmelidir. Oksiasetilen alevle lehimleme kullanıldığında, iyi bir koruma sağlamak için endüstriyel borat veya gümüş lehimleme akısı ile kalsiyum florür içeren yüksek sıcaklık akısının karıştırılması idealdir. Yöntem, öncelikle Mo yüzeyine bir katman gümüş lehimleme macunu kaplamak, ardından yüksek sıcaklık macunu kaplamaktır. Gümüş lehimleme macunu daha düşük sıcaklık aralığında aktiftir ve yüksek sıcaklık macununun aktif sıcaklığı 1427 ℃'ye ulaşabilir.
TA veya Nb bileşenleri tercihen vakum altında lehimlenir ve vakum derecesi 1,33 × 10⁻² Pa'dan az olmamalıdır. Lehimleme inert gaz koruması altında yapılıyorsa, karbonmonoksit, amonyak, azot ve karbondioksit gibi gaz safsızlıkları kesinlikle uzaklaştırılmalıdır. Hava ortamında lehimleme veya dirençli lehimleme yapılıyorsa, özel lehim dolgu metali ve uygun akı kullanılmalıdır. TA veya Nb'nin yüksek sıcaklıkta oksijenle temasını önlemek için, yüzeye metalik bakır veya nikel tabakası kaplanabilir ve buna uygun difüzyon tavlama işlemi uygulanabilir.
Yayın tarihi: 13 Haz-2022