Технология вакуумной пайки аустенитной нержавеющей стали и чистой меди для достижения высокопрочного соединения

В таких областях, как производство высокоточного оборудования, силовая электроника и химическое оборудование, растёт спрос на соединение аустенитной нержавеющей стали с чистой медью — материалами, обладающими разными свойствами. Нержавеющая сталь отличается превосходной коррозионной стойкостью и высокой прочностью, тогда как чистая медь славится исключительными проводящими и теплопроводными свойствами, а также хорошей пластичностью. Однако из-за значительных различий в физических свойствах и кристаллической структуре этих материалов достижение надёжного соединения высокой прочности без дефектов до сих пор остаётся технической проблемой для отрасли.

В последние годы вакуумная пайка, благодаря своей чистоте процесса, незначительной деформации и стабильным свойствам соединений, стала оптимальной технологией для решения задачи соединения таких разнородных материалов. Одно исследование, основанное на Эвтектический припой BAg72Cu Исследования технологии достигли важного прорыва, обеспечив научную основу и технологическую поддержку для высококачественного изготовления композитной структуры из нержавеющей стали и меди.

Прорыв в ключевых технологиях: Припой BAg72Cu С оптимизацией технологий

Исследование проводится с помощью Припой BAg72Cu (Серебро 72%, медь 28%, эвтектическая точка 780°C) проводили стыковую пайку аустенитной нержавеющей стали 304 с чистой медью в вакуумной среде. Систематически регулируя температуру пайки и время выдержки, а также сочетая анализ микроструктуры с испытаниями механических свойств, были получены следующие ключевые выводы:

- Оптимальная температура пайки — 865°C

При этой температуре выдержка в течение 10 минут приводит к достижению максимальной прочности на сдвиг соединения — 160 МПа; припойная шовная зона образует заметный сварочный подножий, граница контакта становится плотной, что обеспечивает прочное металлургическое соединение.

- Слишком высокая или слишком низкая температура влияют на качество соединений.

При температуре ниже 865°C диффузия между основным материалом и припоем недостаточна, межфазная реакция слабая, а прочность недостаточна; при температуре выше 880°C происходит значительная утрата припоя, уменьшается эвтектическая структура, и свойства соединения ухудшаются.

- Широкое окно времени поддержания температуры, что способствует промышленному производству

При температуре 865°C и выдержке от 10 до 45 минут прочность соединения остается стабильной, что свидетельствует о высокой устойчивости технологии и её практической применимости в инженерных условиях.

Анализ механизмов организации и связывания интерфейса

Конструкция пайки в основном состоит из трёх частей:

1. Центральная зона: эвтектическая структура Ag-Cu, обеспечивающая хорошую пластичность и прочность;

2. Медно-сторонняя граница: медный твёрдый раствор с содержанием Ag, проявляющий структуру в виде горных хребтов;

3. Боковая граница из нержавеющей стали: медный твёрдый раствор, содержащий Fe и Ag, по мере увеличения времени выдержки постепенно образует сплошной реакционный слой.

Такая многослойная структура обеспечивает химическую совместимость и механическое сцепление между припоем и основным материалом, что является микроскопической основой для достижения высокопрочного соединения.

Перспективы промышленного применения;

Результаты данного исследования предоставили надёжный технологический путь для широкого внедрения композитных конструкций из нержавеющей стали и меди в таких устройствах, как конденсаторы, реакторы-автоклавы, силовые шины и вакуумные камеры. Припой BAg72Cu Как представитель высокопроизводительных припоев на основе серебра, он демонстрирует превосходную смачиваемость, текучесть и способность к межфазным реакциям, что особенно актуально для точной пайки в вакууме или в защитной атмосфере.

О нас;

Как технологическое предприятие, специализирующееся на разработке и производстве металлических порошков, мы стремимся предоставить высокопроизводительные металлические порошковые материалы и эффективные решения для таких областей, как пайка, 3D-печать и металлоинъекционное формование MIM. Продукция нашей компании включает различные припойные порошки на основе серебра, меди и никеля, а также предлагает возможность индивидуального производства, помогая клиентам реализовывать инновации и улучшения в технологии соединения материалов.

---

Содержание данной статьи подготовлено на основе опубликованных научных материалов с целью содействия техническому обмену в отрасли и не предназначено для коммерческого использования. Если у вас возникли технические вопросы, мы будем рады связаться с вами для обсуждения.