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焊接石墨模具的独特功能,使其在高温焊接中难以被金属模具代替:
导热均匀:让焊缝 “受热共同”,削减应力变形
石墨的导热系数(150-200W/m2K)是不锈钢的5倍,且导热方向性差异≤5%(金属模具常达20%)。在钛合金真空钎焊中,石墨模具能让焊接区域(800-1200℃)的温差控制在±3℃,而金属模具因部分过热导致温差达±15℃,工件变形量是石墨模具的4倍。某航空发动机厂的测试显现,用石墨模具焊接的涡轮叶片,平面度误差≤0.05mm,是金属模具的1/5。
耐高温 + 抗氧化:1600℃下功能安稳,不污染焊缝
焊接石墨模具采用固定碳≥99.9% 的高纯石墨(杂质≤50ppm),经 2800℃高温石墨化处理,在1600℃真空或惰性气氛中几乎不挥发(总挥发物≤0.005%),避免了金属模具高温下的元素扩散(如不锈钢模具的 Cr、Ni 会污染钛合金焊缝)。在1200℃镍基合金焊接中,石墨模具的污染率<0.01%,而陶瓷模具因釉料掉落污染率达 0.5%。
易加工成型:杂乱焊缝的 “定制专家”
石墨的切削加工性是金属的3倍,能加工出0.1mm 宽的导流槽、R0.05mm 的圆角等精细结构,完美适配异形焊缝(如航空导管的环形焊缝、半导体芯片的引线键合区)。某半导体封装厂用五轴加工的石墨模具,焊接精度达±0.005mm,满足芯片引脚与基板的对准要求,良率从85%提升至99%。
