1. Pájecí materiál
(1) Titan a jeho základní slitiny se zřídka pájejí měkkou pájkou. Mezi přídavné kovy pro pájení používané k pájení patří hlavně kovy na bázi stříbra, hliníku, titanu nebo titanu a zirkonia.
Pájka na bázi stříbra se používá hlavně pro součásti s pracovní teplotou nižší než 540 °C. Spoje s použitím čisté stříbrné pájky mají nízkou pevnost, snadno praskají a špatnou odolnost proti korozi a oxidaci. Teplota pájení u pájky Ag-Cu je nižší než u stříbra, ale smáčivost klesá se zvyšujícím se obsahem Cu. Pájka Ag-Cu obsahující malé množství Li může zlepšit smáčivost a stupeň legování mezi pájkou a základním kovem. Pájka AG-Li se vyznačuje nízkým bodem tání a silnou redukovatelností. Je vhodná pro pájení titanu a titanových slitin v ochranné atmosféře. Vakuové pájení však znečišťuje pec v důsledku odpařování Li. Přídavný kov Ag-5al-(0,5 ~ 1,0)Mn je preferovaným přídavným kovem pro tenkostěnné součásti z titanových slitin. Pájený spoj má dobrou odolnost proti oxidaci a korozi. Smyková pevnost spojů titanu a titanových slitin pájených přídavným kovem na bázi stříbra je uvedena v tabulce 12.
Tabulka 12 Parametry procesu pájení a pevnost spoje titanu a titanových slitin
Pájecí teplota hliníkové pájky je nízká, což nezpůsobuje fázovou transformaci β v titanové slitině, což snižuje požadavky na výběr materiálů a struktur pájecích přípravků. Interakce mezi přídavným kovem a základním kovem je nízká a rozpouštění a difúze nejsou zřejmé, ale plasticita přídavného kovu je dobrá a přídavný kov se snadno válcuje dohromady, takže je velmi vhodný pro pájení titanových radiátorů, voštinových struktur a laminátových struktur.
Tavidla na bázi titanu nebo titanu a zirkonia obvykle obsahují Cu, Ni a další prvky, které mohou během pájení rychle difundovat do matrice a reagovat s titanem, což vede ke korozi matrice a tvorbě křehké vrstvy. Proto by měla být teplota pájení a doba výdrže během pájení přísně kontrolována a neměla by se používat k pájení tenkostěnných konstrukcí, pokud je to možné. B-ti48zr48be je typická TiZr pájka. Má dobrou smáčivost s titanem a základní kov nemá tendenci k růstu zrn během pájení.
(2) Pájecí přídavné kovy pro zirkonium a základní slitiny Pájení zirkonia a základních slitin zahrnuje zejména b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5 atd., které se široce používají při pájení trubek ze zirkoniumových slitin jaderných reaktorů.
(3) Pájecí tavidlo a ochranná atmosféra titanu, zirkonia a základních slitin mohou dosáhnout uspokojivých výsledků ve vakuu a inertní atmosféře (helium a argon). Pro pájení v argonové ochraně se musí použít argon vysoké čistoty a rosný bod musí být -54 °C nebo nižší. Pro pájení plamenem se musí použít speciální tavidlo obsahující fluoridy a chloridy kovů Na, K a Li.
2. Technologie pájení
Před pájením musí být povrch důkladně očištěn, odmaštěn a odstraněn oxidový film. Silný oxidový film se odstraňuje mechanicky, pískováním nebo lázní v roztavené soli. Tenký oxidový film lze odstranit roztokem obsahujícím 20 % ~ 40 % kyseliny dusičné a 2 % kyseliny fluorovodíkové.
Ti, Zr a jejich slitiny nesmí během pájení přijít do kontaktu se vzduchem na povrchu spoje. Pájení lze provádět pod ochranou vakua nebo inertního plynu. Lze použít vysokofrekvenční indukční ohřev nebo ohřev v ochraně. Indukční ohřev je nejlepší metodou pro malé symetrické díly, zatímco pájení v peci je výhodnější pro velké a složité součásti.
Jako topné prvky pro pájení Ti, Zr a jejich slitin by se měly zvolit Ni, Cr, W, Mo, Ta a další materiály. Zařízení s odkrytým grafitem jako topnými prvky by se neměla používat, aby se zabránilo znečištění uhlíkem. Pájecí přípravek by měl být vyroben z materiálů s dobrou odolností proti vysokým teplotám, podobným koeficientem tepelné roztažnosti jako Ti nebo Zr a nízkou reaktivitou se základním kovem.
Čas zveřejnění: 13. června 2022