Lehimleme, güçlü bir bağ oluşturmak için temel metallerden daha düşük bir erime noktasına sahip bir dolgu metali kullanan bir birleştirme işlemidir, bu da yüksek hassasiyet, minimum ısı bozulması veya farklı metallerin birleştirilmesi gereken uygulamalar için idealdir. Bir lehimleme dolgu metali seçilmesinde kritik bir faktör, maksimum servis sıcaklığı -, lehimlenmiş eklemin güç, bütünlük veya yapısal stabilite kaybetmeden dayanabileceği en yüksek sıcaklıktır. Mevcut çeşitli lehimleme dolgu metalleri arasında, bir tip aşırı ısıya dayanmak için olağanüstü yeteneği için öne çıkıyor: nikel - tabanlı lehimleme dolgu metalleri.
Genellikle krom, bor, silikon veya demir ile alaşımlı nikel - bazlı dişli dolgu metalleri, tipik olarak 1.200 derece f (649 derece) ila 1.093 derece) veya daha yüksek arasında, spesifik alloy bileşimine bağlı olarak yüksek maksimum servis sıcaklıkları ile ünlüdür. Bu, diğer ortak dolgu metallerinin servis sıcaklıklarını aşar: bakır - tabanlı dolgu maddeleri (1.000 dereceye kadar f/538 derece), gümüş - tabanlı dolgu maddeleri (800 dereceye kadar f/427 derece) ve alüminum - tabanlı dolgular (600 derece f/31 derece) (600 derece f/31 derece). Isı direncinin anahtarı, nikelin doğal özellikleri - yüksek erime noktası (2.651 derece f/1.455 derece), mükemmel oksidasyon direnci ve paslanmaz çelik, nikel alaşımları dahil olmak üzere en yüksek - sıcaklık bazları ile güçlü metalik bağlar oluşturma yeteneğidir.
- tabanlı nikel içinde, spesifik alaşımlar daha yüksek servis sıcaklıkları için bile tasarlanmıştır. Örneğin, nikel - chromium - cr - 2, bni - 2, bni - 2, bni {- 2, bni - 3 ve bni - 3 ve bni. Öncelikle% 14-16 krom,% 2.75-3.5 bor ve az miktarda silikon olan nikelden oluşan BNI-2, maksimum hizmet sıcaklığına yaklaşık 1.800 derece F (982 derece). % 7-9 krom ve% 3-4 silikon (borsuz) içeren BNI-3, biraz daha düşük lehimleme sıcaklıkları sunar, ancak yüksek sıcaklık stabilitesini arttıran silikon bazlı alaşımından dolayı 1.900 derece F'ye (1.038 derece) kadar mukavemet sağlar.
Daha da fazla ısı - dirençli seçenek nikel - krom - demir - silikon (ni} silikon (ni - fe - si) alaşımları, ekstrem ortamlar için tasarlanmıştır. Bu alaşımlar bordan kaçın (çok yüksek sıcaklıklarda kırılgan metaller oluşturabilir) ve oksidasyon direnci ve bağlanma için krom ve silikona güvenir. Bu ailedeki bazı formülasyonlar, 1.093 dereceye kadar (1.093 derece) kadar sürekli servis sıcaklıklarına dayanabilir, bu da onları aşırı ısıya uzun süreli maruz kalmanın yaygın olduğu havacılık, gaz türbini ve endüstriyel fırın uygulamaları için uygun hale getirir.
Nikel - tabanlı lehimleme dolgu metallerinin yüksek servis sıcaklığı sadece temel bileşimlerinden değil, aynı zamanda temel metal ile güçlü, difüzyon - tabanlı bir bağ oluşturma yeteneğinden kaynaklanmaktadır. Lehimleme sırasında, dolgu metali temel metal yüzeyleri eritir ve ısırır ve yüksek sıcaklıklarda, dolgu ve taban metal arasında bazı interdifüzyon meydana gelir ve sürünme, oksidasyon ve termal döngüye direnen bir metalurjik bağ oluşturur. Bu bağ, tekrarlanan ısıtma ve soğutmaya maruz kaldığında bile sabit kalır, bu türbin bıçakları, egzoz manifoldları ve ısı eşanjörleri gibi yüksek - sıcaklık bileşenleri için kritik bir gereksinim.
Buna karşılık, diğer dolgu metalleri yumuşatma, oksidasyon veya bağ bozulması nedeniyle daha düşük sıcaklıklarda başarısız olur. Örneğin, gümüş - tabanlı dolgu maddeleri, oda sıcaklığında yüksek akışkanlıkları ve mukavemetleri için değerlenir, ancak 800 derecenin (427 derece) üzerinde hızla gücü kaybeder ve yüksek - ısı, yüksek -}}}} oksijen ortamlarında oksidasyona eğilimlidir. Bakır - tabanlı dolgu maddeleri, azalan bir atmosferle korunmadıkça, açık - hava yüksek - sıcaklık uygulamalarında kullanımlarını sınırlandırmadıkça ılımlı ısıyı işleyebilir, ancak 1.000 derecenin üzerinde F (538 derece) üzerinde ciddi şekilde oksit yapabilir. Alüminyum - tabanlı dolgu maddeleri, alüminyum alaşımları birleştirmek için yararlı olsa da, 600 derece F'nin (316 derece) önemli ölçüde yumuşar ve yüksek - sıcaklık hizmetinin termal streslerine dayanamaz.
Nikel - tabanlı lehimlenmiş eklemlerin servis sıcaklığını en üst düzeye çıkarmak için uygun lehimleme prosedürleri esastır. Bu, oksitleri ve kirletici maddeleri (bağı zayıflatabilen) uzaklaştırmak için taban metal yüzeylerinin temizlenmesini, uygun bir akı kullanarak veya lehimleme sırasında oksidasyonu önlemek için kontrollü bir atmosferde (örn. Vakum veya inert gaz) lehimleme kullanmayı ve eklem tasarımının brezed alanı strese girmeden termal genleşmeye izin vermesini içerir. Post - Çözüm ısı işlemleri, dolgu metalinin mikro yapısını geliştirmek için de kullanılabilir ve yüksek - sıcaklık gücünü daha da geliştirebilir.
Özet olarak, nikel - bazlı lehimleme dolgu metalleri, özellikle nikel - krom {- silikon ve nikel - Demir -}} demir -} silicon alaşımları arasında en yüksek maksimum servis alımları arasında -}} 1.093 dereceye) 2.000 dereceye kadar. Isı direnci, oksidasyon stabilitesi ve güçlü metalurjik bağları onları aşırı sıcakta güvenilir performans gerektiren uygulamalar için vazgeçilmez hale getirir. Havacılık ve uzayda, enerji üretiminde veya endüstriyel ısıtmada, bu alaşımlar, yüksek - sıcaklık lehimleme, gümüş, bakır ve alüminyumdan daha iyi performans gösteren - tabanlı dolgu maddelerini önemli bir kenar boşluğu ile belirler.
