Cтраница 1
Пайка титана связана с некоторыми трудностями из-за сильной его химической активности при высоких температурах. Окислы титана тугоплавки и с большим трудом удаляются с помощью флюсов. При температурах выше 500 С титан активно вступает во взаимодействие с кислородом и азотом воздуха, а также со многими другими соединениями, отнимая у них кислород. [1]
Пайка титана и его сплавов осуществляется в электрических печах, токами высокой частоты, газопламенными горелками. Наилучшие механические свойства спая достигаются при пайке токами высокой частоты. Это объясняется тем, что в результате сокращения термического цикла при этом способе пайки отсутствует рост зерна, приводящий к охрупчиванию соединений. При пайке титановых сплавов целесообразно применять серебряные припои, имеющие температуру плавления ниже температуры рекристаллизации титана и выше температуры, требуемой для удовлетворения условий смачивания припоем паяных деталей. [2]
Пайка титана легкоплавкими оловянными и высокоплавкимн алюминиевыми припоями возможна только после предварительного лужения паяемой поверхности погружением в расплавленный припой при температурах, при которых тонкий слой пленки ТЮ2 может быть восстановлен вследствие растворения кислорода в титане при температуре 800 - 900 С. После устранения окисных пленок и нагрева в инертной среде смачивание титана оловом и алюминием хорошее. [3]
Пайка титана производится в сухих и чистых инертных газах ( аргон, гелий) или в вакууме. Среда инертных газов может быть проточной или застойной, в последнем случае обязательно предварительное вакуумирование контейнера до пайки или продувка его инертным газом. Чистота инертных газов и степень вакуума, а также подготовка паяемых поверхностей и температура пайки существенно влияют на растекаемость многих серебряных припоев. [4]
Для пайки титана и циркония ( в атмосфере аргона) наиболее пригодно чистое серебро. [5]
Возможна пайка титана на воздухе, но при этом необходимо защищать его от взаимодействия с газами покрытиями, предварительно нанесенными ( гальванические, химические) на поверхности изделия, подвергаемые нагреву. Для покрытий используют медь, хром, никель, кобальт, благородные и другие металлы; применяют также многослойные покрытия из разных металлов. [6]
Особенности пайки титана и титановых сплавов определяются его высокой химич. В связи с большой растворимостью кислорода и азота в титапе на его поверхности при нагреве на воздухе образуется альфировашшй хрупкий спой, а также стойкие окислы титана. Водород, мало растворимый в альфа-титане, образует в альфа-сплавах гидриды титана, охрупчивающие их; водород в бета-титане растворим в большей степени и ускоряет эвтектоид-ный распад в a - f - fS - титановых сплавах. HF, 950 см. Н20 в течение 4 - б мин. При пайке серебряными припоями и припоями Ti-Ni детали нагревают в среде проточных чистых и сухих нейтральных газов, чаще всего в аргоне. Пайка сплава ВТ1 оловом и припоем ПОС40 возможна также в среде чистого сухого проточного аргона. При лужении титана алюминием применяют флюсы для пайки алюминиевых сплавов. [7]
При пайке титана и его сплавов такими припоями в шве могут образовываться прослойки химических соединений и хрупкие эвтектики, содержащие эти соединения. Вследствие этого в паяемом металле отсутствует межзеренная химическая эрозия, но возможно охрупчиванне паяемого металла при пайке. [8]
При пайке титана ОТ4 с нанесенным на его поверхности тонким слоем меди ( 15 мкм) при 1000 С в течение 40 мин исчезает эвтектическая прослойка, возникающая при контактно-реактивном плавлении меди и титана. Остаточная р-фаза не образуется. [9]
При пайке титана ВТ1 с медью Ml серебряными припоями наблюдается не только образование прослойки хрупкого интерметаллида CusTi по границе шва с титаном, но и интенсивное проникновение жидкой фазы по границам зерен меди и сильная ее эрозия, что, по-видимому, связано с развитием реактивной диффузии второго рода. В местах проникновения жидкой фазы в медь обнаруживается обычно резкое укрупнение ее зерен. [10]
При пайке титана, так же как и при его обработке, газонасыщенный ( альфированный) слой приводит к значительным трудностям в обеспечении растекаемости припоя. Поэтому перед пайкой титана и титановых сплавов рекомендуется слой удалять известными способами, например механическим или травлением в кислотах. Нагрев до такой температуры при указанном виде защиты от окисления способствует смачиваемости припоя и обеспечению пайки. Выше температуры 900 С нагревать титан не рекомендуется из-за склонности его к росту зерна и, соответственно, падению пластичности, хотя прочность при этом практически не снижается. В качестве припоев для пайки титана и титановых сплавов находят применение припои на основе никеля или меди, а также серебра. Иногда как основу припоя используют алюминий, образующий с титаном ограниченную область твердых растворов. [11]
Перед пайкой титана с алюминием или алюминиевыми сплавами применяют предварительное алитирование титана в жидком алюминии, перегретом до температуры 720 - 790 С. Перед погружением титана в ванну поверхность жидкого алюминия раскисляют флюсами, содержащими хлористые и фтористые соли щелочных металлов ( например, флюсом 84А); длительность алитиро-вания обычно не превышает 10 - 12 мин. Пайка титана и его сплавов на воздухе легкоплавкими оловянными припоями может быть выполнена только по предварительно нанесенному покрытию из химического или гальванического никеля, меди, олова. [12]
Перед пайкой титана с алюминием или алюминиевыми сплавами применяют предварительное алитирование титана в жидком алюминии при нагреве до 720 - 900 С. Перед погружением титана в ванну поверхность жидкого алюминия раскисляют флюсами, содержащими хлористые и фтористые соли щелочных металлов ( например, флюсом 34А); длительность алитирования обычно не превышает 10 - 12 мин. [13]
В случае пайки титана через прослойку меди, никеля и сплавов медь - - никель образование жидкой фазы происходит в результате контактного плавления. Дальнейшее формирование спая происходит в результате растворно-диффузионных процессов. [14]
Известен способ реактивно-флюсовой пайки титана с флюсами, содержащими большое количество хлорида олова или серебра. Лужение с помощью реактивных флюсов основано на реакции восстановления, которая происходит между титаном и хлоридом металла. [15]