Վոլֆրամը և դրա համաձուլվածքները կարող են հաջողությամբ միանալ գազով վոլֆրամ-աղեղային եռակցման միջոցով,
գազով վոլֆրամ-աղեղային զոդում, էլեկտրոնային ճառագայթով եռակցում և քիմիական գոլորշիների նստեցում:

Գնահատվել է վոլֆրամի և նրա մի շարք համաձուլվածքների եռակցման հնարավորությունը, որոնք համախմբվել են աղեղային ձուլման, փոշու մետալուրգիայի կամ քիմիական գոլորշիների նստեցման (CVD) տեխնիկայով: Օգտագործված նյութերի մեծ մասը եղել է անվանական 0,060 դյույմ հաստությամբ թերթ: Կիրառված միացման գործընթացներն էին (1) գազով վոլֆրամ-աղեղային զոդում, (2) գազով վոլֆրամ-աղեղային զոդում, (3) էլեկտրոնային ճառագայթով եռակցում և (4) միացում CVD-ով:
Վոլֆրամը հաջողությամբ եռակցվել է այս բոլոր մեթոդներով, սակայն եռակցման կայունության վրա մեծ ազդեցություն են ունեցել հիմնական և լցնող մետաղների տեսակները (այսինքն՝ փոշի կամ աղեղաձուլված արտադրանք): Օրինակ, աղեղաձուլված նյութի եռակցումները համեմատաբար զերծ էին ծակոտկենությունից, մինչդեռ փոշու մետալուրգիայի արտադրանքներում եռակցումները սովորաբար ծակոտկեն էին, հատկապես միաձուլման գծի երկայնքով: Գազային վոլֆրամ-աղեղային (GTA) եռակցման համար 1/1r, in. չլեգիրված վոլֆրամի թերթիկում, նվազագույնը 150°C (որը պարզվել է, որ հիմնական մետաղի ճկուն-փխրուն անցումային ջերմաստիճանն է) առաջացրել առանց ճաքերի զոդում: Որպես հիմնական մետաղներ, վոլֆրամ-ռենիումի համաձուլվածքները եռակցվում էին առանց նախնական տաքացման, բայց ծակոտկենությունը նաև խնդիր էր վոլֆրամի համաձուլվածքի փոշու արտադրանքի դեպքում: Թվում էր, թե նախնական տաքացումը չի ազդել եռակցման ծակոտկենության վրա, որը հիմնականում պայմանավորված է հիմնական մետաղի տեսակից:
Փոշի մետալուրգիական վոլֆրամի տարբեր տեսակների գազային վոլֆրամ-աղեղային եռակցման համար ճկուն-փխրուն անցումային ջերմաստիճանները (DBIT) եղել են 325-ից 475°C, համեմատած 150°C-ի՝ հիմնական մետաղի և 425°C-ի՝ էլեկտրոնային ճառագայթով եռակցված եռակցման դեպքում: աղեղաձուլված վոլֆրամ:
Վոլֆրամի եռակցումը տարբեր լցավորող մետաղներով, ըստ երևույթին, չի տվել միացման ավելի լավ հատկություններ, քան միացման այլ մեթոդները: Մենք օգտագործել ենք Nb, Ta, W-26% Re, Mo և Re որպես լցավորող մետաղներ եռակցման եռակցման մեջ: Nb-ը և Mo-ն առաջացրել են ուժեղ ճաքեր:

Միացում CVD-ով 510-ից 560°C ջերմաստիճանում

վերացրեց բոլոր ծակոտկենությունը, բացառությամբ փոքր քանակությամբ, ինչպես նաև վերացրեց եռակցման համար անհրաժեշտ բարձր ջերմաստիճանի հետ կապված խնդիրները (օրինակ, եռակցման խոշոր հատիկներ և ջերմության ազդեցության գոտիներում):
Ներածություն
Վոլֆրամի և վոլֆրամի հիմքի համաձուլվածքները դիտարկվում են մի շարք առաջադեմ միջուկային և տիեզերական կիրառությունների համար, ներառյալ ջերմային փոխակերպման սարքերը, վերականգնվող մեքենաները, բարձր ջերմաստիճանի վառելիքի տարրերը և ռեակտորի այլ բաղադրիչները: Այս նյութերի առավելություններն են հալման շատ բարձր ջերմաստիճանների, բարձր ջերմաստիճանի դեպքում լավ ամրության, բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակության և որոշակի միջավայրերում կոռոզիայի նկատմամբ համապատասխան դիմադրության համակցությունները: Քանի որ փխրունությունը սահմանափակում է դրանց գործունակությունը, այս նյութերի օգտակարությունը կառուցվածքային բաղադրիչներում խիստ սպասարկման պայմաններում մեծապես կախված է եռակցման ընթացակարգերի մշակումից՝ հոդերի տրամադրման համար, որոնք իրենց հատկություններով համեմատելի են հիմնական մետաղի հետ: Հետևաբար, այս ուսումնասիրությունների նպատակներն էին (1) որոշել միացման մեխանիկական հատկությունները, որոնք արտադրվում են միացման տարբեր մեթոդներով մի քանի տեսակի չլեգիրված և լեգիրված վոլֆրամի մեջ. (2) գնահատել ջերմային մշակումների և միացման տեխնիկայի տարբեր փոփոխությունների ազդեցությունը. և (3) ցույց տալ հատուկ կիրառությունների համար հարմար փորձնական բաղադրիչների պատրաստման իրագործելիությունը:
Նյութեր
Չալեգիրված վոլֆրամ մ⏮10 մ. Ամենաշատ հետաքրքրող նյութը հաստ թիթեղներն էին: Այս հետազոտության մեջ չլեգիրված վոլֆրամն արտադրվել է փոշու մետալուրգիայի, աղեղային ձուլման և քիմիական-գոլորշիների նստեցման մեթոդներով: Աղյուսակ 1-ում ներկայացված են փոշու մետալուրգիայի, CVD-ի և աղեղով ձուլված վոլֆրամի արտադրանքի կեղտոտության մակարդակը, ինչպես ստացվել է: Մեծ մասը ընկնում է վոլֆրամի անվանական հայտնաբերված տիրույթներում

բայց պետք է նշել, որ CVD նյութը պարունակում էր նորմայից ավելի ֆտոր:
Համեմատության համար միացվել են վոլֆրամի և վոլֆրամի համաձուլվածքների տարբեր չափեր և ձևեր: Դրանց մեծ մասը եղել են փոշի մետալուրգիայի արտադրանք, թեև որոշ աղեղնաձուլված նյութեր նույնպես եռակցվել են: Շենքերի կառուցվածքների և բաղադրիչների իրագործելիությունը որոշելու համար օգտագործվել են հատուկ կոնֆիգուրացիաներ: Բոլոր նյութերը ստացվել են ամբողջովին սառը մշակված վիճակում, բացառությամբ CVD վոլֆրամի, որը ստացվել է որպես ավանդ: Վերաբյուրեղացված և խոշոր հատիկավոր վոլֆրամի փխրունության բարձրացման պատճառով նյութը եռակցվել է աշխատանքային վիճակում՝ նվազագույնի հասցնելու համար հացահատիկի աճը ջերմային ազդեցության գոտում: Նյութի բարձր արժեքի և մատչելի համեմատաբար փոքր քանակի պատճառով մենք նախագծեցինք փորձանմուշներ, որոնք օգտագործում էին նյութի նվազագույն քանակությունը՝ համապատասխան ցանկալի տեղեկատվության ստացմանը:
Ընթացակարգը
Քանի որ վոլֆրամի ճկուն-փխրուն անցումային ջերմաստիճանը (DBTT) բարձր է սենյակային ջերմաստիճանից, պետք է հատուկ խնամք ցուցաբերել բեռնաթափման և մշակման ժամանակ՝ ճաքերից խուսափելու համար1: Կտրումը առաջացնում է եզրերի ճաքեր, և մենք պարզել ենք, որ հղկման և էլեկտրալիցքավորման մեքենայացումը թողնում է ջերմային ստուգումները մակերեսի վրա: Եթե ​​դրանք չհեռացվեն փաթաթման միջոցով, այդ ճաքերը կարող են տարածվել եռակցման և հետագա օգտագործման ընթացքում:
Վոլֆրամը, ինչպես բոլոր հրակայուն մետաղները, պետք է եռակցվի իներտ գազի (գազային վոլֆրամ-աղեղային պրոցես) կամ վակուումի (էլեկտրոնային ճառագայթ pro:::ess)2 շատ մաքուր մթնոլորտում, որպեսզի խուսափեն եռակցման աղտոտումից ինտերստիցիալներով: Քանի որ վոլֆրամն ունի բոլոր մետաղների ամենաբարձր հալման կետը (3410°C), եռակցման սարքավորումները պետք է կարողանան դիմակայել սպասարկման բարձր ջերմաստիճաններին:

Աղյուսակ 1

Օգտագործվել են եռակցման երեք տարբեր պրոցեսներ՝ գազով վոլֆրամ-աղեղային զոդում, գազով վոլֆրամ-աղեղային զոդում և էլեկտրոնային ճառագայթով զոդում: Յուրաքանչյուր նյութի համար որոշվել են եռակցման պայմանները, որոնք անհրաժեշտ են նվազագույն էներգիայի ներթափանցման համար: Նախքան եռակցումը, թերթի նյութը մշակվել է ինինի մեջ: լայն բլանկներ և յուղազերծված էթիլային սպիրտով: Համատեղ դիզայնը քառակուսի ակոս էր՝ առանց արմատի բացվածքի:
Գազային վոլֆրամ-աղեղային զոդում
Բոլոր ավտոմատ և մեխանիկական գազային վոլֆրամ-աղեղային զոդումներն արվել են էհամհերի մեջ, որը պահպանվել է 5 x I կամ-ից ցածր: torr մոտ 1 ժամ, այնուհետև լցված է շատ մաքուր արգոնով: Ինչպես ցույց է տրված Նկ. lA-ում, խցիկը տեղադրվել է անցողիկ մեխանիզմով և ջահի գլխիկով՝ ավտոմատ եռակցման համար: Աշխատանքային կտորը պահվում էր պղնձե ամրացման մեջ, որը ապահովված էր վոլֆրամի ներդիրներով շփման բոլոր կետերում, որպեսզի այն չկպչվի աշխատանքին եռակցման հարվածով: Այս սարքի հիմքում տեղադրված էին փամփուշտի էլեկտրական ջեռուցիչները, որոնք նախապես տաքացնում էին աշխատանքը մինչև ցանկալի ջերմաստիճանը, Նկ. 1 Բ: Բոլոր զոդումներն արվել են 10 շ/րոպ արագությամբ, մոտ 350 ամպեր և 10-ից 15 վ լարման: .
Գազային վոլֆրամ-A『c Braze Welding
Գազային վոլֆրամի պղնձե եռակցման եռակցումը կատարվել է իներտ մթնոլորտով թմբուկի մեջ՝ նման տեխնիկայով.

վերը նկարագրվածները: Վոլֆրամով և W-26% Re filler մետաղով պատրաստված բշտիկով եռակցման եռակցումները ձեռքով են արվել; սակայն, հետնամասի զոդման եռակցումները ինքնաբերաբար եռակցվել են այն բանից հետո, երբ լցավորող մետաղը տեղադրվել է հետնամասում:
Electron Beam Welding
Էլետրոնային փնջի զոդումներն արվել են 150 կՎ 20 մԱ լարման մեքենայի մեջ։ Եռակցման ընթացքում պահպանվել է մոտ 5 x I o-6 torr վակուում: Էլեկտրոնային ճառագայթով եռակցումը հանգեցնում է խորության և լայնության շատ բարձր հարաբերակցության և ջերմության ազդեցության տակ գտնվող նեղ գոտու:
«Քիմիական գոլորշիների լուծույթով յուղում
Վոլֆրամի հոդերը պատրաստվել են չլեգիրված վոլֆրամ լցնող մետաղի նստեցմամբ քիմիական գոլորշիների նստեցման գործընթացի միջոցով3: Վոլֆրամը նստեցվել է վոլֆրամի հեքսաֆտորիդի ջրածնային վերականգնմամբ՝ ըստ ռեակցիայի-t
ջերմություն
WFs(g) + 3H, (g)一–+W(s) + 6HF(g):
Միացման համար այս տեխնիկայի օգտագործումը պահանջում էր միայն հարմարանքների և ռեակտիվների հոսքի բաշխման աննշան փոփոխություններ: Այս գործընթացի առաջնային առավելությունը միացման ավելի սովորական մեթոդների նկատմամբ այն է, որ ցածր ջերմաստիճանները (510-ից 650 ° C) շատ ավելի ցածր են, քան հալման կետը:

վոլֆրամ (3410 ° C), վերաբյուրեղացումը և կռած վոլֆրամի հիմնական մետաղի հնարավոր հետագա փխրունությունը կեղտից կամ հացահատիկի աճից նվազագույնի են հասցվում:
Պատրաստվել են մի քանի հոդերի ձևավորում, ներառյալ հետույքի և խողովակի ծայրերի փակումները: Տեղադրումն իրականացվել է պղնձե մանդրելի օգնությամբ, որն օգտագործվել է որպես ամրացում, հարթեցման կտոր և հիմք: Տեղավորումն ավարտվելուց հետո օպերի մանդրելը հանվել է փորագրման միջոցով: Քանի որ այլ աշխատանքներ» ցույց են տվել, որ CVD վոլֆրամն օժտված է բարդ մնացորդային լարումներով, քանի որ կուտակվում է, այդ հոդերը վերամշակվել են 1 ժամում 1000°-ից մինչև 1600°C ջերմաստիճանում, նախքան մշակումը կամ փորձարկումը:
Ստուգում և փորձարկում
Հոդերը ստուգվել են տեսողական և հեղուկ ներթափանցման միջոցով և ռադիոգրաֆիայի միջոցով, նախքան դրանք փորձարկվելը: Տիպիկ եռակցումները քիմիապես վերլուծվել են թթվածնի և ազոտի համար (Աղյուսակ 2) և ամբողջ ուսումնասիրության ընթացքում կատարվել են լայնածավալ մետալոգրաֆիկ հետազոտություններ:
Փոքր նմուշներին բնորոշ պարզության և հարմարվողականության պատճառով թեստը օգտագործվել է որպես համատեղ ամբողջականության և գործընթացների համադրման հիմնական չափանիշ: Ճկուն-փխրուն անցումային ջերմաստիճանները որոշվել են երեք կետանոց ճկման ապարատի միջոցով՝ ինչպես եռակցված, այնպես էլ հնացումից հետո: Ճկման թեստերի հիմնական նմուշը երկայնականն էր

դեմքի թեքություն, 24տ երկարություն և 12տ լայնություն, որտեղ t-ն նմուշի հաստությունն է: Նմուշները հենվել են 15 տ բացվածքի վրա և թեքվել 4 տ շառավղով մխոցով 0,5 շ/րոպ արագությամբ: Այս երկրաչափությունը հակված էր նորմալացնելու տարբեր հաստությունների նյութերի վերաբերյալ ստացված տվյալները: Նմուշները սովորաբար լայնակի թեքվում էին եռակցման կարի վրա (երկայնական թեքության նմուշ)՝ ապահովելու եռակցման, ջերմային ազդեցության գոտու և հիմնական մետաղի միատեսակ դեֆորմացիա; Այնուամենայնիվ, համեմատության համար մի քանի նմուշներ թեքվել են եռակցման կարի երկայնքով (լայնակի թեքության նմուշ): Հետաքննության սկզբնական հատվածներում օգտագործվել են դեմքի թեքություններ. Այնուամենայնիվ, հալած մետաղի քաշի պատճառով եռակցման եռակցումների մեծ մասի վրա հայտնաբերված չնչին խազի պատճառով, հետագա փորձարկումներում արմատների թեքությունները փոխարինվեցին: Նյութերի խորհրդատվական խորհրդի6 առաջարկությունները, որոնք վերաբերում էին թերթիկների նմուշների թեքության փորձարկմանը, հնարավորինս ուշադիր հետևվեցին: Սահմանափակ նյութերի պատճառով ընտրվել են ամենափոքր նախընտրելի նմուշները:
Ճկման անցումային ջերմաստիճանը որոշելու համար ճկման ապարատը փակվեց վառարանի մեջ, որն ունակ էր արագորեն բարձրացնել ջերմաստիճանը մինչև 500 ° C: 90-ից 105 աստիճանի թեքումը համարվում էր ամբողջական թեքում: DBTT-ը սահմանվել է որպես ամենացածր ջերմաստիճանը, որի դեպքում նժույգը ամբողջությամբ թեքվել է՝ առանց ճռճռալու: Թեև փորձարկումներն անցկացվել են օդում, նմուշների գունաթափումն ակնհայտ չի եղել, քանի դեռ փորձարկման ջերմաստիճանը չի հասել 400 °C:

Նկար 1

Արդյունքներ չլեգիրված վոլֆրամի համար
Ընդհանուր Weldability
Գազային Turzgstea-Arc Welding — գազով վոլֆրամ-աղեղային եռակցման 1 ին. հաստ չլեգիրված թիթեղը, աշխատանքը պետք է էականորեն նախապես տաքացվի՝ ջերմային ցնցումից առաջացած սթրեսի պայմաններում փխրուն ձախողումը կանխելու համար: Նկար 2-ը ցույց է տալիս տիպիկ կոտրվածք, որն առաջացել է եռակցման արդյունքում՝ առանց համապատասխան նախնական տաքացման: Եռակցման և ջերմային ազդեցության գոտու մեծ հատիկի չափն ու ձևը ակնհայտ են կոտրվածքում: Սենյակային ջերմաստիճանից մինչև 540°C նախատաքացման ջերմաստիճանների ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ նվազագույնը 150°C-ի նախնական տաքացումն անհրաժեշտ է մեկ անցումով եզրային եռակցման հետևողական արտադրության համար, որոնք զերծ են ճաքերից: Այս ջերմաստիճանը համապատասխանում է հիմնական մետաղի DBTI-ին: Այս թեստերում ավելի բարձր ջերմաստիճանների նախատաքացումն անհրաժեշտ չէր, բայց ավելի բարձր DBTI ունեցող նյութը կամ կոնֆիգուրացիաները, որոնք ներառում են ավելի ուժեղ լարվածության կոնցենտրացիաներ կամ ավելի զանգվածային մասեր, կարող են պահանջել նախատաքացում մինչև ավելի բարձր ջերմաստիճան:
Եռակցման որակը մեծապես կախված է հիմնական մետաղների պատրաստման գործընթացներից: Ինքնածին եռակցումները աղեղաձուլված վոլֆրամում էապես զերծ են ծակոտկենությունից, Նկ.
3A, բայց փոշու մետալուրգիայի վոլֆրամի եռակցումները բնութագրվում են համախառն ծակոտկենությամբ, Նկար 3 (բ), մասնավորապես միաձուլման գծի երկայնքով: Այս ծակոտկենության քանակը, Նկար 3B, մասնավորապես 3C երկայնքով, եռակցման մեջ, որը պատրաստված է սեփական, ցածր ծակոտկենությամբ արտադրանքում (GE-15, արտադրված General Electric Co., Քլիվլենդում):
Գազային վոլֆրամ-աղեղային եռակցումները CVD վոլֆրամում ունեն անսովոր ջերմային ազդեցության գոտիներ՝ շնորհիվ հացահատիկի կառուցվածքի 0£ հիմնական metaF: Նկար 4-ը ցույց է տալիս նման գազային վոլֆրամ-աղեղային եռակցման դեմքը և համապատասխան խաչմերուկը: Նկատի ունեցեք, որ ենթաշերտի մակերեսի նուրբ հատիկներն աճել են եռակցման ջերմության պատճառով: Ակնհայտ է նաև մեծ սյունակի աճի բացակայությունը

հատիկներ. Սյունաձեւ հատիկներն ունեն գազ
bubb_les հացահատիկի սահմաններում, որոնք առաջանում են ֆտորոմային կեղտերից8. Հետևաբար, եթե
մանրահատիկի ենթաշերտի մակերեսը հանվում է եռակցումից առաջ, եռակցումը չի պարունակում մետալոգրաֆիկորեն նկատելի ջերմության ազդեցության գոտի: Իհարկե, մշակված CVD նյութում (օրինակ՝ արտամղված կամ ձգված խողովակներում) եռակցման ջերմային ազդեցության գոտին ունի նորմալ վերաբյուրեղացված հատիկի կառուցվածք:
Ճեղքեր են հայտնաբերվել CVD վոլֆրամի մի քանի եռակցման RAZ-ում սյունաձև հատիկի սահմաններում: Այս ճեղքը, որը ցույց է տրված Նկար 5-ում, առաջացել է բարձր ջերմաստիճանի դեպքում հացահատիկի սահմաններում փուչիկների արագ ձևավորման և աճի պատճառով9: Եռակցման հետ կապված բարձր ջերմաստիճանի դեպքում փուչիկները կարողացան սպառել հացահատիկի սահմանային տարածքի մեծ մասը. սա, զուգակցված սառեցման ընթացքում առաջացած սթրեսի հետ, քաշեց հացահատիկի սահմանները՝ առաջացնելով ճաք: Ջերմային մշակման ընթացքում վոլֆրամի և այլ մետաղների հանքավայրերում պղպջակների առաջացման ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ պղպջակներ առաջանում են 0,3 Tm-ից ցածր (հոմոլոգ հալման ջերմաստիճան) նստած մետաղներում: Այս դիտարկումը ենթադրում է, որ գազի փուչիկները ձևավորվում են փակված թափուր տեղերի և գազերի միաձուլման արդյունքում եռացման ժամանակ: CVD վոլֆրամի դեպքում գազը հավանաբար ֆտոր է կամ ֆտորային միացություն
Էլեկտրոնային ճառագայթով եռակցում. չհամալրված վոլֆրամը էլեկտրոնային ճառագայթ էր, որը եռակցված էր նախնական տաքացումով և առանց դրա: Նախնական տաքացման անհրաժեշտությունը տարբերվում էր նմուշից: Ճեղքերից զոդում ապահովելու համար խորհուրդ է տրվում նախապես տաքացնել հիմնական մետաղի առնվազն DBTT: Փոշի մետալուրգիայի արտադրանքներում էլեկտրոնային ճառագայթների զոդումներն ունեն նաև նախկինում նշված եռակցման ծակոտկենությունը:

Գազային վոլֆրամ-աղեղային զոդում 一 Փորձելով պարզել, թե արդյոք պղնձով եռակցումը կարող է շահավետ օգտագործվել, մենք փորձարկեցինք գազային վոլֆրամի գործընթացը՝ փոշու մետալուրգիայի վոլֆրամի թերթիկի վրա պղնձաձև եռակցման եռակցման համար: Պղնձե եռակցումները կատարվել են լցնող մետաղի երկայնքով նախապես տեղադրելով: հետույքի միացում եռակցումից առաջ: Հյուսվածքային զոդումներն արտադրվել են չլեգիրված Nb, Ta, Mo, Re և W-26% Re-ով որպես լցնող մետաղներ: Ինչպես և սպասվում էր, միաձուլման գծում առկա էր ծակոտկենություն բոլոր հոդերի մետալոգրաֆիկ հատվածներում (նկ. 6), քանի որ հիմնական մետաղները փոշու մետալուրգիայի արտադրանք էին: Նիոբիումի և մոլիբդենի լցնող մետաղներով պատրաստված եռակցումները ճեղքվել են:
Եռակցման և պղնձաձև եռակցման եռակցման կարծրությունները համեմատվել են չալեգիրված վոլֆրամով և W一26% Re-ով որպես լցնող մետաղներով պատրաստված բշտիկ-ափսեի եռակցման ուսումնասիրության միջոցով: Գազային վոլֆրամային եռակցումները և բրազե եռակցումները ձեռքով պատրաստվել են վոլֆրամի փոշու չլեգիրված մետալուրգիայի արտադրանքների վրա (ցածր ծակոտկենություն, սեփականության (GE-15) աստիճան և տիպիկ առևտրային դասի): Եռակցման և հղկման եռակցման եռակցումները յուրաքանչյուր նյութում հնացել են 900, 1200, 1600 և 2000°C ջերմաստիճանում լ, 10, 100 և 1000 ժամվա ընթացքում: Նմուշները հետազոտվել են մետաղագրության միջոցով, և կարծրության գծերը վերցվել են եռակցման, ջերմային ազդեցության գոտու և հիմնական մետաղի միջով ինչպես եռակցված, այնպես էլ ջերմային մշակումից հետո:

Աղյուսակ 2

Նկար 2

Քանի որ այս ուսումնասիրության մեջ օգտագործված նյութերը փոշու մետալուրգիայի արտադրանքն էին, տարբեր քանակությամբ ծակոտկենություն առկա էին եռակցման և եռակցման եռակցման հանքավայրերում: Կրկին, տիպիկ փոշու մետալուրգիայի վոլֆրամի հիմքային մետաղից պատրաստված միացումներն ավելի շատ ծակոտկենություն ունեին, քան ցածր ծակոտկենությամբ, սեփական վոլֆրամով պատրաստված միացումները: W—26% Re լցավորող մետաղով պատրաստված եռակցման զոդումներն ավելի քիչ ծակոտկենություն ունեին, քան վոլֆրամի չլիցքավորվող մետաղից պատրաստված եռակցումները:
Ժամանակի կամ ջերմաստիճանի որևէ ազդեցություն չի նկատվել չլեգիրված վոլֆրամով պատրաստված եռակցման կարծրության վրա՝ որպես լցնող մետաղ: Եռակցման ընթացքում եռակցման և բազային մետաղների կարծրության չափումները հիմնականում հաստատուն էին և չեն փոխվում ծերացումից հետո: Այնուամենայնիվ, W—26% Re լցավորող մետաղով պատրաստված հյուսված եռակցումները զգալիորեն ավելի կոշտ էին, քան արտադրվածը, քան հիմնական մետաղը (նկ. 7): Հավանաբար, W-Re br立e եռակցման նստվածքի ավելի բարձր կարծրությունը պայմանավորված է պինդ լուծույթի կարծրացումով և/կամ կարծրացված կառուցվածքում մանր բաշխված er փուլի առկայությամբ: Վոլֆրամենիումի փուլային դիագրամը11 ցույց է տալիս, որ ռենիումի բարձր պարունակությամբ տեղայնացված տարածքները կարող են առաջանալ արագ սառեցման ժամանակ և հանգեցնել խիստ տարանջատված ենթակառուցվածքում կոշտ, փխրուն ավելի փուլի ձևավորմանը: Հավանաբար, er փուլը մանրակրկիտ ցրված է եղել հատիկների կամ հատիկների սահմաններում, թեև դրանցից ոչ մեկը բավականաչափ մեծ չի եղել, որպեսզի նույնականացվի մետալոգրաֆիական հետազոտությամբ կամ ռենտգենյան դիֆրակցիայով:
Կարծրությունը գծագրված է որպես հղկման եռակցման կենտրոնական գծից հեռավորության ֆունկցիա՝ տարբեր ծերացման ջերմաստիճանների համար Նկար 7Ա-ում: Նկատի ունեցեք կտրուկ փոփոխությունը

կարծրության մեջ միաձուլման գծում: Ծերացման ջերմաստիճանի բարձրացման հետ բրազի եռակցման կարծրությունը նվազում էր, մինչև 100 ժամ հետո J 600°C ջերմաստիճանում կարծրությունը նույնն էր, ինչ չլեգիրված վոլֆրամի հիմքի մետաղի կարծրությունը: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ կարծրության նվազման այս միտումը ճշմարիտ է բոլոր ծերացման ժամանակներում: Մշտական ​​ջերմաստիճանում ժամանակի ավելացումը նաև առաջացրել է simiJar-ի կարծրության նվազում, ինչպես ցույց է տրված 1200°C ծերացման ջերմաստիճանի դեպքում Նկար 7B-ում:
Քիմիական գոլորշիների նստվածքով միացում. Վոլֆրամի միացումը CVD տեխնիկայի միջոցով հետազոտվել է որպես տարբեր նմուշների նմուշներում եռակցման եռակցման մեթոդ: Օգտագործելով համապատասխան հարմարանքներ և դիմակներ՝ սահմանափակելու տեղավորումը ցանկալի տարածքներում, CVD և փոշու մետալուրգիայի վոլֆրամի թիթեղները միացվել են և խողովակների վրա արտադրվել են ծայրային փակիչներ: Մոտ 90 աստիճան ներառված անկյունով թեքության մեջ նստեցումը առաջացրել է ճաքեր, նկ. 8Ա, սյունաձև հատիկների խաչմերուկներում, որոնք աճում են թեքության մի երեսից և հիմքից (որը փորագրված է): Այնուամենայնիվ, ստացվել են բարձր ամբողջականության միացումներ՝ առանց ճաքերի կամ կեղտերի մեծ կուտակման, Նկար 8B, երբ հոդերի կոնֆիգուրացիան փոխվել է հիմնական մետաղի երեսը մանրացնելով մինչև 飞in շառավիղ: եռակցման արմատին շոշափող: Վառելիքի տարրերի արտադրության մեջ այս գործընթացի տիպիկ կիրառումը ցուցադրելու համար վոլֆրամի խողովակներում կատարվել են մի քանի ծայրերի փակումներ: Հելիումի զանգվածային սպեկտրային սպեկտրով:եթեր արտահոսքի դետեկտորով փորձարկվելիս այս հոդերը թափանցիկ էին:

Նկար 3

Նկար 4

Նկար 5

Մեխանիկական հատկություններ
Սառեցված եռակցման եռակցման թեստերը ճկուն-փխրուն անցումային կորերը որոշվել են չլեգիրված վոլֆրամի տարբեր հոդերի համար: Նկար 9-ի կորերը ցույց են տալիս, որ երկու փոշու մետալուրգիայի բազային մետաղների DBTT-ը եղել է մոտ I 50°C: Սովորաբար, երկու նյութերի DBTT-ն (ամենացածր ջերմաստիճանը, որի դեպքում կարելի է կատարել 90-ից մինչև 105 աստիճան թեքություն) եռակցումից հետո մեծապես աճել է: . Անցումային ջերմաստիճանը բարձրացել է մոտ 175°C-ով մինչև 325°C արժեք՝ տիպիկ փոշու մետալուրգիայի վոլֆրամի համար և բարձրացել է մոտ 235°C մինչև 385°C արժեք ցածր ծակոտկենության, սեփական նյութի համար: Եռակցված և չեռակցված նյութերի DBTT-ների տարբերությունը վերագրվել է եռակցման և ջերմության ազդեցության գոտիների մեծ հատիկի չափի և կեղտերի հնարավոր վերաբաշխման հետ: Փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ տիպիկ փոշու մետալուրգիայի վոլֆրամի եռակցման DBTT-ն ավելի ցածր էր, քան սեփական նյութից, թեև վերջիններս ուներ ավելի քիչ ծակոտկենություն: Ցածր ծակոտկենությամբ վոլֆրամում եռակցման ավելի բարձր DBTT-ը կարող է պայմանավորված լինել դրա մի փոքր ավելի մեծ հատիկի չափով, Նկար 3A և 3C:
Չլեգիրված վոլֆրամի մի շարք հոդերի համար DBTT-ների որոշման հետաքննության արդյունքներն ամփոփված են Աղյուսակ 3-ում: Ճկման թեստերը բավականին զգայուն էին փորձարկման ընթացակարգի փոփոխությունների նկատմամբ: Արմատային թեքությունները ավելի ճկուն էին, քան դեմքի թեքերը: Եռակցումից հետո ճիշտ ընտրված սթրեսը նվազեցրեց DBTT-ը: CVD վոլֆրամը, ինչպես եռակցված է, ուներ ամենաբարձր DBTT (560℃), սակայն երբ եռակցումից հետո նրան տրվեց 1 ժամ 1000℃ սթրեսի թեթևացում, նրա DBTT-ն իջավ մինչև 350℃: Եռակցումից հետո 1000°C սթրեսից ազատվելը, դրա DBTT-ն իջել է մինչև 350°C: Աղեղով եռակցված փոշու մետալուրգիայի վոլֆրամի լարվածությունը 1 ժամով 18000 C ջերմաստիճանում նվազեցրել է այս նյութի DBTT-ը մոտ 100°C-ով նրա համար որոշված ​​արժեքից, քանի որ. եռակցված. Սթրեսի նվազեցումը 1 ժամ 1000°C ջերմաստիճանում CVD մեթոդներով պատրաստված հոդերի վրա ստեղծեց ամենացածր DBTT (200°C): Հարկ է նշել, որ թեև այս անցումային ջերմաստիճանը զգալիորեն ցածր էր, քան այս ուսումնասիրության մեջ որոշված ​​ցանկացած այլ անցումային ջերմաստիճան, բարելավման վրա, հավանաբար, ազդել է լարման ավելի ցածր արագությունը (0,1 vs 0,5 ipm), որն օգտագործվում էր CVD հոդերի թեստերում:

Պղնձաձև եռակցման եռակցման փորձարկում՝ գազային վոլֆրամ-աղեղային եռակցման եռակցման՝ պատրաստված Nb-ով: Ta, Mo, Re և W-26% Re-ը որպես լցնող մետաղներ նույնպես փորձարկվել են թեքումով, և արդյունքներն ամփոփված են աղյուսակ 4-ում: Առավել ճկունությունը ձեռք է բերվել ռենիումի եռակցման միջոցով:

Թեև այս հպանցիկ ուսումնասիրության արդյունքները ցույց են տալիս, որ լցավորող մետաղից միանման կարող է վոլֆրամով միատարր եռակցման ներսում մեխանիկական հատկություններով միացումներ առաջացնել, այդ լցավորող մետաղներից մի քանիսը կարող են գործնականում օգտակար լինել:

Արդյունքներ վոլֆրամի համաձուլվածքների համար: