钎焊石墨治具的加工工艺有哪些注意事项

 钎焊石墨治具的加工工艺需统筹材料特性、加工精度与运用功用，其注意事项包含加工前预备、加工进程操控、表面处理及后处理等环节，详细如下：
一、加工前预备：材料选择与设备适配
材料选择与查看
    纯度与密度：优先选用高纯度（≥99.9%）、高密度（≥1.8g/cm3）的石墨材料，以减少加工进程中的崩裂风险并行进治具的耐热性。例如，等静压成型石墨因密度均匀性佳，更适合精密加工。
    缺陷排查：通过超声波检测或肉眼查询，清扫材料内部的气孔、裂纹等缺陷，防止加工后缺陷扩展导致治具失效。
设备与刀具适配
    高刚性设备：选用床身刚性强、主轴转速高的数控加工中心（如五轴联动机床），以减少振荡对加工精度的影响。
    专用刀具：选用金刚石涂层刀具或硬质合金刀具，刀刃需尖锐且排屑槽规划合理，防止石墨粉堵塞导致刀具过热磨损。例如，平底带R刀（圆角刀）可减少加工应力会集，防止崩边。
二、加工进程操控：参数优化与工艺稳定性
切削参数设置
    低速高进给：切削速度建议操控在500-1500m/min，进给率0.05-0.2mm/rev，以平衡加工功率与表面质量。例如，粗加工时选用较低转速（800-1000m/min）和较大进给（0.15mm/rev），精加工时则行进转速至1200-1500m/min，下降进给至0.05mm/rev。
    分层切削：关于深腔结构，选用分层切削战略，每层切削深度不逾越刀具直径的50%，防止刀具接受过大径向力导致开裂。
冷却与润滑
    干式切削为主：石墨加工易发生粉尘，优先选用干式切削，但需配备高效吸尘装置（吸力≥2000m3/h）及时铲除粉尘，防止二次切削危害表面。
    微量润滑（MQL）：在精加工阶段可少量喷洒植物基切削液，下降切削温度并延伸刀具寿数，但需确保切削液与石墨兼容，防止残留导致后续钎焊缺陷。
加工次第与装夹
    先粗后精：先完毕外形粗加工，再加工内腔和细节结构，最终进行精修和抛光，以减少重复装夹带来的差错。
    柔性装夹：选用真空吸盘或软爪卡盘装夹，防止刚性夹具导致石墨部分应力会集而开裂。例如，在加工薄壁结构时，可通过填充白腊或低熔点合金增强工件刚性。
三、表面处理：行进湿润性与耐腐蚀性
表面清洁
    去油去污：运用酒精或丙酮擦拭表面，去除加工残留的油污和指纹，防止钎焊时构成气孔。
    喷砂处理：对表面进行喷砂（粒度80-120目）以增加粗糙度，行进钎料附着性，但需操控压力（0.2-0.3MPa）防止过度腐蚀。
金属化处理（可选）
    化学镀镍：在石墨表面堆积一层0.5-2μm的镍层，明显改善与铜基、银基钎料的湿润性。例如，经化学镀镍的石墨治具，其钎焊接头抗剪强度可行进40%以上。
    等离子喷涂：喷涂钛（Ti）或钼（Mo）层，构成冶金结合，适用于高温钎焊场景（如与钛合金联接）。
四、后处理与质量检测：确保功用合格
去应力退火
    在惰性气体保护下进行高温退火（1000-1200℃，保温2-4小时），消除加工应力，防止钎焊进程中因应力开释导致治具变形。例如，航空航天用石墨治具需通过此过程将剩余应力下降至≤50MPa。
标准与形位公役检测
    运用三坐标测量仪（CMM）检测关键标准（如平面度≤0.01mm、平行度≤0.02mm），确保治具与待焊工件的协作空地≤0.05mm。
对杂乱结构（如异形腔体）进行CT扫描，验证内部无缺陷。
耐热性验证
    模仿钎焊工况进行高温查验（温度≥钎焊温度50℃，保温1小时），查询治具是否呈现开裂、变形或氧化脱落。例如，半导体封装用石墨治具需通过1300℃高温循环查验（10次）无危害。
五、安全与环保：标准操作与废弃物处理
粉尘防护
    操作人员需佩戴防尘口罩（如N95级）和护目镜，加工区域设置独立排风系统，粉尘浓度操控在≤5mg/m3。
    守时整理设备导轨和丝杠上的石墨粉，防止磨损加剧。
废弃物分类
    将石墨废料（如切屑、边角料）与金属废料分开收回，石墨废料可重熔再生或用于制备碳刷等低端产品。
    含切削液的废液需经油水别离处理后排放，符合环保标准。