Lemljenje aktivnih metala

1. Materijal za lemljenje

(1) Titan i njegove osnovne legure rijetko se lemljuju mekim lemom.Dodatni metali za lemljenje koji se koriste za lemljenje uglavnom uključuju srebrnu bazu, aluminijumsku bazu, bazu od titana ili bazu titan cirkonijuma.

Lem na bazi srebra se uglavnom koristi za komponente sa radnom temperaturom manjom od 540 ℃.Spojevi koji koriste čisti srebrni lem imaju malu čvrstoću, lako pucaju i slabu otpornost na koroziju i oksidaciju.Temperatura lemljenja Ag Cu lema je niža od temperature srebra, ali kvašenje opada sa povećanjem sadržaja Cu.Ag Cu lem koji sadrži malu količinu Li može poboljšati kvašenje i stepen legiranja između lema i osnovnog metala.AG Li lem ima karakteristike niske tačke topljenja i jake reducibilnosti.Pogodan je za lemljenje titana i legura titana u zaštitnoj atmosferi.Međutim, vakuumsko lemljenje će zagaditi peć zbog isparavanja Li.Ag-5al- (0,5 ~ 1,0) Mn dodatni metal je poželjan dodatni metal za komponente od legure titanijuma sa tankim zidovima.Lemljeni spoj ima dobru otpornost na oksidaciju i koroziju.Čvrstoća na smicanje spojeva titana i legure titana lemljenih srebrnim osnovnim punilom prikazana je u tabeli 12.

Tabela 12 Parametri procesa lemljenja i čvrstoća spojeva titanijuma i legura titana

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

Temperatura lemljenja lema na bazi aluminijuma je niska, što neće uzrokovati pojavu legure titana β Fazna transformacija smanjuje zahtjeve za izbor materijala i konstrukcija za lemljenje.Interakcija između dodatnog metala i osnovnog metala je niska, a otapanje i difuzija nisu očigledni, ali plastičnost dodatnog metala je dobra, i lako je kotrljati dodatni metal i osnovni metal zajedno, tako da je vrlo pogodan za lemljenje radijatora od legure titana, strukture saća i strukture laminata.

Tokovi na bazi titana ili titanijum cirkonijum uglavnom sadrže Cu, Ni i druge elemente, koji mogu brzo difundovati u matricu i reagovati sa titanijumom tokom lemljenja, što dovodi do korozije matrice i stvaranja krhkog sloja.Stoga, temperaturu lemljenja i vrijeme držanja treba strogo kontrolisati tokom lemljenja i ne treba ih koristiti za lemljenje tankozidnih konstrukcija koliko god je to moguće.B-ti48zr48be je tipičan Ti Zr lem.Ima dobru sposobnost vlaženja prema titanijumu, a osnovni metal nema tendenciju rasta zrna tokom lemljenja.

(2) Dodatni metali za lemljenje cirkonija i baznih legura. Lemljenje cirkonija i baznih legura uglavnom uključuje b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5, itd., koji se široko koriste u lemljenju cijevi od legure cirkonija nuklearnih reaktora.

(3) Fluks lemljenja i zaštitna atmosfera titanijum, cirkonijum i bazne legure mogu postići zadovoljavajuće rezultate u vakuumu i inertnoj atmosferi (helijum i argon).Za lemljenje zaštićeno argonom koristi se argon visoke čistoće, a tačka rose mora biti -54 ℃ ili niža.Za plameno lemljenje mora se koristiti specijalni fluks koji sadrži fluorid i hlorid metala Na, K i Li.

2. Tehnologija lemljenja

Prije lemljenja, površina se mora temeljito očistiti, odmastiti i ukloniti oksidni film.Debeli oksidni film uklanja se mehaničkom metodom, metodom pjeskarenja ili metodom kupke sa rastopljenom soli.Tanak oksidni film se može ukloniti u otopini koja sadrži 20% ~ 40% dušične kiseline i 2% fluorovodične kiseline.

Ti, Zr i njihove legure ne smiju doći u dodir površine spoja sa zrakom tijekom zagrijavanja lemljenja.Lemljenje se može izvoditi pod zaštitom vakuuma ili inertnog gasa.Može se koristiti visokofrekventno indukcijsko grijanje ili grijanje u zaštiti.Indukcijsko grijanje je najbolja metoda za male simetrične dijelove, dok je lemljenje u peći povoljnije za velike i složene komponente.

Kao grijaći elementi za lemljenje Ti, Zr i njihovih legura biraju se Ni Cr, W, Mo, Ta i drugi materijali.Oprema s izloženim grafitom kao grijaćim elementima ne smije se koristiti kako bi se izbjeglo zagađenje ugljikom.Učvršćenje za lemljenje mora biti izrađeno od materijala dobre čvrstoće pri visokim temperaturama, sličnog koeficijenta toplinske ekspanzije kao Ti ili Zr i niske reaktivnosti s osnovnim metalom.


Vrijeme objave: Jun-13-2022