Spájkovanie aktívnych kovov

1. Spájkovací materiál

(1) Titán a jeho základné zliatiny sa zriedka spájkujú mäkkou spájkou.Prídavné kovy na tvrdé spájkovanie používané na tvrdé spájkovanie zahŕňajú najmä striebornú základňu, hliníkovú základňu, titánovú základňu alebo titánzirkónovú základňu.

Spájka na báze striebra sa používa hlavne pre komponenty s pracovnou teplotou nižšou ako 540 ℃.Spoje využívajúce spájku z čistého striebra majú nízku pevnosť, ľahko sa praskajú a majú zlú odolnosť proti korózii a oxidácii.Teplota spájkovania Ag Cu spájky je nižšia ako teplota striebra, ale zmáčavosť klesá so zvyšujúcim sa obsahom Cu.Ag Cu spájka obsahujúca malé množstvo Li môže zlepšiť zmáčavosť a stupeň legovania medzi spájkou a základným kovom.Spájka AG Li má vlastnosti nízkej teploty topenia a silnej redukovateľnosti.Je vhodný na spájkovanie titánu a titánových zliatin v ochrannej atmosfére.Vákuové spájkovanie však znečistí pec v dôsledku odparovania Li.Ag-5al- (0,5 ~ 1,0) Mn prídavný kov je preferovaný prídavný kov pre tenkostenné komponenty titánovej zliatiny.Spájkovaný spoj má dobrú odolnosť proti oxidácii a korózii.Pevnosť v šmyku spojov titánu a zliatiny titánu spájkovaných prídavným kovom na báze striebra je uvedená v tabuľke 12.

Tabuľka 12 Parametre procesu spájkovania a pevnosť spoja titánu a titánových zliatin

Table 12 brazing process parameters and joint strength of titanium and titanium alloys

Teplota spájkovania spájky na báze hliníka je nízka, čo nespôsobí výskyt zliatiny titánu. β Fázová transformácia znižuje požiadavky na výber materiálov a štruktúr spájkovacieho upínadla.Interakcia medzi prídavným kovom a základným kovom je nízka a rozpúšťanie a difúzia nie sú zrejmé, ale plasticita prídavného kovu je dobrá a je ľahké zvinúť prídavný kov a základný kov dohromady, takže je veľmi vhodné na spájkovanie chladiča z titánovej zliatiny, voštinovej štruktúry a laminátovej štruktúry.

Tavivá na báze titánu alebo titánu a zirkónia vo všeobecnosti obsahujú Cu, Ni a ďalšie prvky, ktoré môžu rýchlo difundovať do matrice a reagovať s titánom počas spájkovania, čo vedie ku korózii matrice a tvorbe krehkej vrstvy.Preto by teplota spájkovania a doba zdržania mali byť počas spájkovania prísne kontrolované a pokiaľ je to možné, nemali by sa používať na spájkovanie tenkostenných konštrukcií.B-ti48zr48be je typická Ti Zr spájka.Má dobrú zmáčavosť voči titánu a základný kov nemá tendenciu rastu zŕn počas spájkovania.

(2) Spájkovacie prídavné kovy pre zirkónium a základné zliatiny spájkovanie zirkónu a základných zliatin zahŕňa najmä b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5 atď., ktoré sa široko používajú pri spájkovaní rúr zo zliatiny zirkónu v jadrových reaktoroch.

(3) Tavivo na tvrdé spájkovanie a ochranná atmosféra titánu, zirkónu a základných zliatin môžu dosiahnuť uspokojivé výsledky vo vákuu a inertnej atmosfére (hélium a argón).Na spájkovanie v tieni argónu sa musí použiť argón vysokej čistoty a rosný bod musí byť -54 ℃ alebo nižší.Na spájkovanie plameňom sa musí použiť špeciálne tavidlo obsahujúce fluorid a chlorid kovu Na, K a Li.

2. Technológia spájkovania

Pred spájkovaním je potrebné povrch dôkladne očistiť, odmastiť a odstrániť oxidový film.Hrubý oxidový film sa odstráni mechanickou metódou, metódou otryskania pieskom alebo metódou kúpeľa s roztavenou soľou.Tenký oxidový film je možné odstrániť v roztoku obsahujúcom 20 % až 40 % kyseliny dusičnej a 2 % kyseliny fluorovodíkovej.

Ti, Zr a ich zliatiny nesmú pri spájkovaní pri spájkovaní prísť do styku so vzduchom.Spájkovanie sa môže uskutočňovať pod ochranou vákua alebo inertného plynu.Môže sa použiť vysokofrekvenčný indukčný ohrev alebo ohrev v ochrane.Indukčný ohrev je najlepšou metódou pre malé symetrické diely, zatiaľ čo spájkovanie v peci je výhodnejšie pre veľké a zložité komponenty.

Ako výhrevné telesá na spájkovanie Ti, Zr a ich zliatin treba zvoliť Ni Cr, W, Mo, Ta a iné materiály.Zariadenia s odkrytým grafitom ako vykurovacími prvkami sa nesmú používať, aby sa zabránilo znečisteniu uhlíkom.Spájkovací prípravok musí byť vyrobený z materiálov s dobrou pevnosťou pri vysokej teplote, podobným koeficientom tepelnej rozťažnosti ako Ti alebo Zr a nízkou reaktivitou so základným kovom.


Čas odoslania: 13. júna 2022