1. Припой
(1) Титан и сплавы на его основе редко паяются мягким припоем.Твердые присадочные металлы, используемые для пайки, в основном включают серебряную основу, алюминиевую основу, титановую основу или титано-циркониевую основу.
Припой на основе серебра в основном используется для компонентов с рабочей температурой менее 540 ℃.Соединения с использованием припоя из чистого серебра имеют низкую прочность, легко растрескиваются, имеют плохую коррозионную стойкость и стойкость к окислению.Температура пайки припоя AgCu ниже, чем у серебра, но смачиваемость уменьшается с увеличением содержания Cu.Припой AgCu, содержащий небольшое количество Li, может улучшить смачиваемость и степень сплавления между припоем и основным металлом.Припой AG Li обладает низкой температурой плавления и высокой способностью к восстановлению.Подходит для пайки титана и титановых сплавов в защитной атмосфере.Однако вакуумная пайка загрязняет печь из-за испарения лития.Присадочный металл Ag-5al- (0,5 ~ 1,0) Mn является предпочтительным присадочным металлом для тонкостенных компонентов из титанового сплава.Паяное соединение обладает хорошей стойкостью к окислению и коррозии.Прочность на сдвиг соединений из титана и титановых сплавов, припаянных серебряным присадочным металлом, показана в таблице 12.
Таблица 12 Параметры процесса пайки и прочность соединения титана и титановых сплавов
Температура пайки припоя на основе алюминия низкая, что не приведет к возникновению β-фазового превращения титанового сплава, что снижает требования к выбору материалов и конструкций припоя.Взаимодействие между присадочным металлом и основным металлом низкое, а растворение и диффузия не очевидны, но пластичность присадочного металла хорошая, и присадочный металл и основной металл легко прокатывать вместе, поэтому очень подходит для пайки радиаторов из титанового сплава, сотовой структуры и структуры ламината.
Флюсы на основе титана или титана и циркония обычно содержат медь, никель и другие элементы, которые могут быстро диффундировать в матрицу и реагировать с титаном во время пайки, что приводит к коррозии матрицы и образованию хрупкого слоя.Поэтому температуру пайки и время выдержки следует строго контролировать во время пайки и по возможности не использовать для пайки тонкостенных конструкций.B-ti48zr48be — типичный припой Ti Zr.Он имеет хорошую смачиваемость титаном, а основной металл не имеет тенденции к росту зерен при пайке.
(2) Припои для пайки циркония и основных сплавов. Пайка циркония и основных сплавов в основном включает b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5 и т. д., которые широко используются при пайке труб из циркониевого сплава ядерных энергетических реакторов.
(3) Паяльный флюс и защитная атмосфера для титана, циркония и основных сплавов позволяют получить удовлетворительные результаты в вакууме и инертной атмосфере (гелий и аргон).Для аргоновой пайки следует использовать аргон высокой чистоты, а точка росы должна быть -54 ℃ или ниже.Для пайки пламенем необходимо использовать специальный флюс, содержащий фториды и хлориды металлов Na, K и Li.
2. Технология пайки
Перед пайкой поверхность необходимо тщательно очистить, обезжирить и удалить оксидную пленку.Толстую оксидную пленку удаляют механическим способом, методом пескоструйной обработки или методом расплавленной солевой ванны.Тонкую окисную пленку можно удалить раствором, содержащим 20-40% азотной кислоты и 2% плавиковой кислоты.
Ti, Zr и их сплавы не допускают контакта поверхности соединения с воздухом при нагреве пайки.Пайку можно проводить под защитой вакуума или инертного газа.Можно использовать высокочастотный индукционный нагрев или нагрев в защите.Индукционный нагрев является лучшим методом для небольших симметричных деталей, а пайка в печи более выгодна для крупных и сложных компонентов.
В качестве нагревательных элементов для пайки Ti, Zr и их сплавов следует выбирать Ni Cr, W, Mo, Ta и другие материалы.Оборудование с открытым графитом в качестве нагревательных элементов не должно использоваться во избежание загрязнения углеродом.Припой для пайки должен быть изготовлен из материалов с хорошей жаропрочностью, коэффициентом теплового расширения, аналогичным Ti или Zr, и низкой реакционной способностью по отношению к основному металлу.
Время публикации: 13 июня 2022 г.