1. Materiał lutowniczy
(1) Tytan i jego stopy bazowe rzadko są lutowane miękkim lutem.Spoiwa używane do lutowania twardego to głównie baza srebrna, baza aluminiowa, baza tytanowa lub baza tytanowo-cyrkonowa.
Lut na bazie srebra stosowany jest głównie do elementów o temperaturze pracy poniżej 540℃.Połączenia przy użyciu czystego lutowia srebrowego mają niską wytrzymałość, łatwość pękania oraz słabą odporność na korozję i utlenianie.Temperatura lutowania Ag Cu jest niższa niż srebra, ale zwilżalność maleje wraz ze wzrostem zawartości Cu.Lut Ag Cu zawierający niewielką ilość Li może poprawić zwilżalność i stopień stopowania między lutowiem a metalem podstawowym.Lut AG Li ma cechy niskiej temperatury topnienia i silnej redukowalności.Nadaje się do lutowania tytanu i stopów tytanu w atmosferze ochronnej.Jednak lutowanie próżniowe zanieczyszcza piec z powodu parowania Li.Spoiwo Ag-5al- (0,5 ~ 1,0) Mn jest preferowanym spoiwem dla cienkościennych elementów ze stopu tytanu.Lutowane złącze ma dobrą odporność na utlenianie i korozję.Wytrzymałość na ścinanie złączy tytanu i stopu tytanu lutowanych lutem na bazie srebra przedstawiono w tabeli 12.
Tabela 12 Parametry procesu lutowania twardego i wytrzymałość połączenia tytanu i stopów tytanu
Temperatura lutowania lutu na bazie aluminium jest niska, co nie spowoduje powstania stopu tytanu. Przemiana fazowa β zmniejsza wymagania dotyczące doboru materiałów i konstrukcji uchwytów lutowniczych.Interakcja między spoiwem a metalem nieszlachetnym jest niska, a rozpuszczanie i dyfuzja nie są oczywiste, ale plastyczność spoiwa jest dobra i łatwo jest toczyć spoiwo i metal nieszlachetny, więc jest to bardzo nadaje się do lutowania grzejnika ze stopu tytanu, struktury plastra miodu i struktury laminatu.
Topniki na bazie tytanu lub tytanu z cyrkonem zazwyczaj zawierają Cu, Ni i inne pierwiastki, które mogą szybko dyfundować do osnowy i reagować z tytanem podczas lutowania, powodując korozję osnowy i tworzenie kruchej warstwy.Dlatego temperatura lutowania i czas utrzymywania powinny być ściśle kontrolowane podczas lutowania i nie powinny być stosowane do lutowania konstrukcji cienkościennych, o ile to możliwe.B-ti48zr48be to typowy lut Ti Zr.Ma dobrą zwilżalność tytanu, a metal podstawowy nie ma tendencji do rozrostu ziaren podczas lutowania.
(2) Spoiwa do lutowania twardego cyrkonu i stopów podstawowych Lutowanie lutownicze cyrkonu i stopów podstawowych obejmuje głównie b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5 itp., które są szeroko stosowane w lutowaniu rur ze stopów cyrkonu w reaktorach jądrowych.
(3) Topnik do lutowania twardego i atmosfera ochronna w stopach tytanu, cyrkonu i stopów podstawowych mogą uzyskać zadowalające wyniki w próżni i atmosferze obojętnej (hel i argon).Do lutowania w osłonie argonowej należy stosować argon o wysokiej czystości, a punkt rosy musi wynosić -54 ℃ lub mniej.Do lutowania płomieniowego należy używać specjalnego topnika zawierającego fluorki i chlorki metali Na, K i Li.
2. Technologia lutowania twardego
Przed lutowaniem powierzchnię należy dokładnie oczyścić, odtłuścić i usunąć warstwę tlenku.Gruby film tlenkowy należy usunąć metodą mechaniczną, metodą piaskowania lub metodą kąpieli stopionej soli.Cienką warstwę tlenku można usunąć w roztworze zawierającym 20% ~ 40% kwasu azotowego i 2% kwasu fluorowodorowego.
Ti, Zr i ich stopy nie mogą mieć kontaktu powierzchni złącza z powietrzem podczas nagrzewania lutu.Lutowanie można przeprowadzić pod osłoną próżni lub gazu obojętnego.Można zastosować ogrzewanie indukcyjne wysokiej częstotliwości lub ogrzewanie w ochronie.Nagrzewanie indukcyjne jest najlepszą metodą w przypadku małych części symetrycznych, natomiast lutowanie w piecu jest korzystniejsze w przypadku dużych i złożonych elementów.
Jako elementy grzejne do lutowania Ti, Zr i ich stopów należy dobrać Ni Cr, W, Mo, Ta i inne materiały.Urządzenia z odsłoniętym grafitem jako elementami grzejnymi nie mogą być używane w celu uniknięcia zanieczyszczenia węglem.Oprawa lutownicza powinna być wykonana z materiałów o dobrej wytrzymałości na wysokie temperatury, współczynniku rozszerzalności cieplnej zbliżonym do Ti lub Zr oraz niskiej reaktywności z metalem nieszlachetnym.
Czas publikacji: 13 czerwca-2022