1. Паяльний матеріал
(1) Титан і його основні сплави рідко паяють м’яким припоєм.Припойні метали, що використовуються для пайки, в основному включають срібну основу, алюмінієву основу, титанову основу або титано-цирконієву основу.
Припій на основі срібла в основному використовується для компонентів з робочою температурою менше 540 ℃.З’єднання з використанням припою з чистого срібла мають низьку міцність, легко тріскаються та мають низьку стійкість до корозії та окислення.Температура пайки припою Ag Cu нижче, ніж у срібла, але змочуваність зменшується зі збільшенням вмісту Cu.Припій Ag Cu, що містить невелику кількість Li, може покращити змочуваність і ступінь легування між припоєм і основним металом.Припій AG Li має характеристики низької температури плавлення та сильної відновлюваності.Підходить для пайки титану та титанових сплавів у захисній атмосфері.Однак вакуумна пайка призведе до забруднення печі через випаровування Li.Наповнювач Ag-5al- (0,5 ~ 1,0) Mn є кращим наповнювачем для деталей із тонкостінних титанових сплавів.Паяне з'єднання має хорошу стійкість до окислення та корозії.Міцність на зсув з’єднань із титану та титанових сплавів, паяних припоєм на основі срібла, наведено в таблиці 12.
Таблиця 12 Параметри процесу пайки та міцність з’єднання титану та титанових сплавів
Температура пайки припою на основі алюмінію низька, що не спричинить виникнення β-фазового перетворення титанового сплаву, що знижує вимоги до вибору матеріалів і конструкцій пристосування для пайки.Взаємодія між наповнювачем і основним металом низька, і розчинення та дифузія неочевидні, але пластичність наповнювача хороша, і легко згортати наповнювач і основний метал разом, тому це дуже підходить для пайки радіаторів із титанового сплаву, стільникової структури та структури ламінату.
Флюси на основі титану або титану-цирконію зазвичай містять Cu, Ni та інші елементи, які можуть швидко дифундувати в матрицю та реагувати з титаном під час пайки, що призводить до корозії матриці та утворення крихкого шару.Тому під час пайки необхідно суворо контролювати температуру пайки та час витримки, і, наскільки це можливо, не слід використовувати для пайки тонкостінних конструкцій.B-ti48zr48be — типовий припій Ti Zr.Він має хорошу змочуваність титану, а основний метал не має тенденції до зернистості під час пайки.
(2) Пайка припоїв для цирконію та неблагородних сплавів Пайка цирконію та неблагородних сплавів в основному включає b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5 тощо, які широко використовуються для пайки труб із цирконієвих сплавів ядерних енергетичних реакторів.
(3) Флюс для пайки та захисна атмосфера титану, цирконію та основних сплавів можуть отримати задовільні результати у вакуумі та інертній атмосфері (гелій та аргон).Аргон високої чистоти повинен використовуватися для пайки в захисті від аргону, а точка роси повинна бути -54 ℃ або нижче.Для пайки полум'ям необхідно застосовувати спеціальні флюси, що містять фторид і хлорид металів Na, K і Li.
2. Технологія пайки
Перед пайкою поверхня повинна бути ретельно очищена, знежирена і видалена оксидна плівка.Товсту оксидну плівку необхідно видалити механічним способом, методом піскоструминної обробки або методом розплавленої солі.Тонку оксидну плівку можна видалити в розчині, що містить 20% ~ 40% азотної кислоти та 2% фтористоводневої кислоти.
Під час нагрівання пайки не допускається контакт Ti, Zr та їхніх сплавів із поверхнею з’єднання з повітрям.Пайка може проводитися під захистом вакууму або інертного газу.Можна використовувати високочастотне індукційне нагрівання або нагрівання в захисті.Індукційне нагрівання є найкращим методом для невеликих симетричних деталей, тоді як пайка в печі більш вигідна для великих і складних компонентів.
Як нагрівальні елементи для пайки Ti, Zr та їх сплавів вибирають Ni Cr, W, Mo, Ta та інші.Обладнання з відкритим графітом як нагрівальними елементами не можна використовувати, щоб уникнути забруднення вуглецем.Пристосування для паяння повинно бути виготовлено з матеріалів із хорошою високотемпературною міцністю, подібним до Ti або Zr коефіцієнтом теплового розширення та низькою реакційною здатністю з основним металом.
Час публікації: 13 червня 2022 р