Um artigo para entender a tecnologia e aplicação da brasagem a vácuo

1. Introdução

 Desde a década de 1940, a tecnologia de brasagem a vácuo tornou-se uma tecnologia de soldagem muito promissora. A brasagem de peças de cobre e aço inoxidável apareceu pela primeira vez na indústria eletrônica. Mais tarde, com o rápido desenvolvimento da indústria da aviação, indústria eletrônica, indústria automobilística, indústria de geradores de oxigênio e tecnologia de foguetes e mísseis, a tecnologia de brasagem a vácuo também foi desenvolvida de acordo. A tecnologia de brasagem a vácuo é amplamente utilizada na fabricação de painéis de estrutura em sanduíche alveolar, montagens de motores a jato e dispositivos de mísseis de foguetes, filtros de metal, guias de onda e vários radiadores.

2. O que é brasagem a vácuo

A brasagem a vácuo refere-se a um método de processo para brasagem usando metal de adição de brasagem de metal de solda sem fluxo em um ambiente de alto vácuo.

princípio de funcionamento:

The brazing filler metal is coated on the surface of the parts to be vacuum brazed, and then put into the forno de brasagem a vácuo. The vacuum system starts to work and the air is pumped out. When the vacuum degree reaches 10-3Pa vacuum state, the heating starts, and the heating reaches 10-3Pa. At the brazing temperature required by the process, the brazing filler metal begins to melt, and the liquid brazing filler metal wets the base metal and fills the gap between the drill bits under capillary action. At the same time, the solder elements diffuse to the base metal, and the base metal dissolves in the liquid solder to form a high-quality brazing joint.

3. Vantagens da brasagem a vácuo

• No processo de brasagem a vácuo, a peça a ser soldada está sob condições de vácuo, e não haverá oxidação, aumento de carbono, descarbonetação e deterioração da poluição. A limpeza da junta soldada é boa e a resistência é alta.

• Ao soldar, a temperatura de brasagem é menor que o ponto de fusão do metal base, que tem pouco efeito no material base, toda a peça é aquecida uniformemente e o estresse térmico é pequeno e a deformação pode ser controlada ao mínimo, que é especialmente adequado para a brasagem de produtos de precisão.

• A baixa pressão (vácuo) em torno do metal de base e do metal de adição da brasagem pode eliminar os gases voláteis e as impurezas liberadas pelo metal na temperatura de brasagem e pode melhorar o desempenho do metal de base.

• A abordagem de design do produto foi ampliada e as peças soldáveis ​​podem ter ranhuras estreitas, mesas de transição extremamente pequenas, furos cegos, etc. É especialmente adequado para peças com recipientes fechados e formas complexas, e também pode ser soldada em passes múltiplos de uma vez. Possui alta eficiência de brasagem e não precisa considerar os problemas de corrosão, limpeza e danos causados ​​pelo fluxo, etc.

• O processo de tratamento térmico da peça de trabalho pode ser concluído ao mesmo tempo durante o processo de brasagem, os parâmetros apropriados do processo de soldagem podem ser selecionados e a brasagem pode ser organizada como o processo final para obter uma junta soldada cujo desempenho atenda aos requisitos do projeto.

• Existem muitos tipos de metais que podem ser brasados, especialmente adequados para alumínio e ligas de alumínio, titânio e ligas de titânio, aço inoxidável, ligas de alta temperatura, etc.; também adequado para brasagem de conexões de titânio, zircônio, nióbio, molibdênio, tungstênio e outros metais iguais ou diferentes; Também adequado para materiais compostos, cerâmica, grafite, vidro, diamante e outros materiais.

4. A principal aplicação da tecnologia de brasagem a vácuo

• motor aero

A brasagem a vácuo é amplamente utilizada em estruturas alveolares como componentes de vedação de vários tipos de motores aeronáuticos. O processo de brasagem da estrutura do favo de mel é predefinir o material de brasagem no núcleo do favo de mel, depois montar o favo de mel e a casca e, finalmente, adotar o método de brasagem a vácuo Para a brasagem, a resistência da junta soldada é de cerca de 50% do material de base. As pás do estator agrupadas dos compressores de motores aeronáuticos também são fabricadas por este método de brasagem. Consiste em anéis internos e externos e mais de 10 lâminas conectadas por brasagem a vácuo. geral.

Além disso, a brasagem a vácuo também é utilizada na fabricação de guias de turbinas, palhetas-guia, difusores, tubos de chama, filtros de óleo e outros componentes em motores aeronáuticos.

• Substrato cerâmico AMB

O processo AMB (brasagem de metal ativo) é um desenvolvimento adicional da tecnologia de processo DBC. Ele usa uma pequena quantidade de elementos ativos Ti e Zr contidos no metal de adição de brasagem para reagir com a cerâmica para formar uma camada de reação que pode ser molhada pelo metal de adição de brasagem líquido. Um método de união. Não só tem maior condutividade térmica e melhor ligação da camada de cobre, mas também tem as vantagens de menor resistência térmica e maior confiabilidade. É mais adequado para a preparação de substratos cerâmicos revestidos de cobre para embalagens de módulos IGBT em veículos elétricos e locomotivas elétricas. Especialmente em campos importantes como energia eólica, energia solar, bombas de calor, energia hidrelétrica, energia de biomassa, edifícios verdes, novos equipamentos de energia, veículos elétricos, trânsito ferroviário, etc., o rápido desenvolvimento da tecnologia eletrônica de potência terá um enorme impacto na cerâmica laminados revestidos de cobre, o principal material para a embalagem do módulo IGBT. precisar.

• Ferramentas de diamante

As ferramentas diamantadas soldadas são divididas em dois tipos: incrustação de superfície e impregnação. A ferramenta de incrustação de superfície serve para soldar diretamente o diamante na superfície do substrato. A ferramenta impregnada é o processo de sinterização de diamante de sinterização e outros materiais em um corpo composto de diamante composto. Processo de brasagem por difusão com material de base. A brasagem de ferramentas diamantadas é dividida em três categorias: brasagem diamantada de camada única, brasagem diamantada e brasagem composta PDC, que têm sido amplamente utilizadas em muitas indústrias, como ferramentas de pedra, ferramentas para trabalhar madeira, indústrias aeroespacial e militar.

• Veículos e barcos

Resfriadores de óleo de aletas de placas brasadas a vácuo são usados ​​em carros e barcos. O resfriador de óleo com aletas de placa tem as características de alta eficiência de transferência de calor, estrutura compacta e peso leve. É um produto substituto dos refrigeradores de motores a diesel atuais e tem sido amplamente utilizado em automóveis, tratores, motores marítimos a diesel e outros campos.

• Equipamento de separação de ar

O uso da tecnologia de brasagem a vácuo para o impulsor no equipamento de separação de ar melhora muito a precisão de fabricação do impulsor com canais de fluxo estreitos, não apenas garantindo os indicadores de desempenho do projeto, mas também reduzindo o custo de fabricação e encurtando o ciclo de produção.

5. Processo e equipamento de brasagem a vácuo ACME

Após décadas de desenvolvimento, a ACME ocupa uma posição importante no campo da soldagem a vácuo na China e até mesmo no mundo. Formou duas séries de produtos de brasagem a vácuo e soldagem por difusão a vácuo. Atualmente, cerca de 200 equipamentos de brasagem a vácuo estão em operação nas instalações dos clientes. As aplicações incluem brasagem a vácuo de metais não ferrosos, aço inoxidável, ligas de alumínio, ligas de titânio, superligas, ligas duras, etc., bem como brasagem a vácuo entre materiais metálicos e materiais não metálicos, como brasagem a vácuo de cobre e cerâmica. .

• Caso de aplicação do equipamento de brasagem a vácuo ACME

Uma foto do local de aplicação de uma empresa financiada pelo Japão, a linha de produção automática AGV de substrato cerâmico AMB adota equipamento de brasagem a vácuo horizontal ACME 12 em lotes. O conjunto completo de equipamentos é uma linha de produção inteligente não tripulada, cobrindo o sistema de controle inteligente MES.

Foto de um local de aplicação de motores aeronáuticos domésticos, equipamento de brasagem vertical a vácuo, usado para brasagem a vácuo de anéis de vedação alveolares, guias de turbina, palhetas guia, difusores, tubos de chama, filtros de óleo e outros componentes.

• Vantagens técnicas do equipamento de brasagem a vácuo ACME

• A ACME possui a qualificação profissional de laboratório de soldagem especial de defesa nacional. No campo da brasagem a vácuo e soldagem por difusão, o processo e o equipamento estão em uma posição de liderança no país e no exterior, especialmente a combinação de processo e equipamento torna nosso equipamento de brasagem a vácuo mais prático.

  

• A cinta de aquecimento adota a tecnologia de isolamento traseiro (patente ACME), que não só aumenta a área de radiação, mas também reduz a poluição do material isolante pelo vapor de solda de metal;

• A entrada do sistema de vácuo é equipada com um conversor de fase de condensação de gás e um dispositivo de filtragem e coleta para evitar a contaminação da bomba de vácuo definida pelo gás evaporante do fluxo e material de brasagem, especialmente uma grande quantidade de poluentes lipídicos serão gerados durante o processo de brasagem do substrato cerâmico AMB. Até 98%, para garantir que o campo térmico do vácuo esteja limpo e livre de contaminação;

• A exclusiva tecnologia antipoluição de regulação de vácuo garante uma longa vida útil da regulação de vácuo;

• A câmara de aquecimento da tela de metal adota uma correia de aquecimento de liga de molibdênio-lantânio de largura larga, e a correia de aquecimento é fornecida com uma ranhura de nervura, que possui uma grande área de radiação e não é deformada após uso prolongado;

• O revestimento do forno é otimizado pelo design modular e a uniformidade da temperatura do forno é boa;

• Equipado com sistema de resfriamento rápido pressurizado a gás Ar para garantir efeito de resfriamento e operação eficiente.