Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Пайка -> Пайка титана и его сплавов -> Пайка титана и его сплавов

Пайка титана и его сплавов

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3 

ные количества циркония, выполняют в вакууме с остаточным разрежением 1,33.10-4 Па.

Для нагрева титана при пайке используют вакуумные или обычные электропечи. В последнем случае требуемая атмосфера вакуума или сухого инертного газа создается в герметизированном контейнере с помещенным в него изделием. Контейнеры изготовляют из тонколистовой хромоникелевой коррозионно-стойкой стали. При нагреве под пайку контакт титана со стенками контейнера недопустим во избежание их контактного плавления с образованием эвтектики Ti—Ni. Поэтому изделие изолируют прокладками из молибдена, слюды или керамики, не восстанавливаемой титаном (методом плазменного напыления наносят на приспособление слой оксида алюминия).

При пайке титана в вакууме должен отсутствовать контакт его с углеродом, так как он имеет высокое химическое сродство с титаном. При использовании графитовых нагревателей их покрывают слоем А1203. Нагрев контейнера с помещенным в него изделием небольших размеров возможен в расплавленной солевой ванне. При пайке титана и его сплавов с локальным нагревом применяют, например, лучевой нагрев или газовое пламя и флюс.

При газопламенной пайке с флюсами рекомендуют нагревать детали только после того, как припой уложен в зазор и поверхность титана, подвергаемая нагреву, покрыта слоем флюса. Применяемые для пайки титана флюсы малоактивны, часто загрязняют паяемую поверхность; припои растекаются по ней плохо и не обеспечивают стабильных механических характеристик паяных соединений. Сопротивление срезу соединений из титана и его сплавов, паянных в кислородно-ацетиленовом пламени серебрянными припоями с флюсами, составляет 39,2—225,4 МПа.

Опыты по ультразвуковой пайке титана не дали положительных результатов. Например, после ультразвукового лужения сплава ОТ4 слои припоев П200А и ПОС 61 оказались слабо связанными с основным металлом.

Высокое химическое сродство титана с другими элементами, в том числе и металлами, обусловливает его способность образовывать с большинством из них химические соединения и широкие области ограниченных твердых растворов, чаще всего с эвтектикой. Перитектики с титаном образуют только серебро (с химическим соединением TiAg) и вольфрам (без химического соединения). Неограниченные твердые растворы с титаном образуют лишь тугоплавкие металлы (Zr, V, Mo, Nb). Среди них цирконий и ванадий образуют твердые растворы с минимумом температуры плавления, а молибден и ниобий — твердые растворы с повышающейся температурой плавления сплавов при их введении.

Необходимость ограничения температуры пайки титана и его сплавов связана с большой скоростью роста его зерна и охрупчиванием в присутствии в сплаве кислорода при температурах

выше 1000—1050 °С. Поэтому в качестве основы припоев для пайки титана и его сплавов используют среднеплавкие металлы — алюминий, серебро и легкоплавкий металл — олово, образующие с титаном химические соединения или достаточно легкоплавкие эвтектики, богатые титаном, с медью, никелем, кремнием. 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 охрупчивание паяемого металла при пайке.

Среди интерметаллидов, образуемых титаном с другими металлами, TiNi имеет достаточно высокую пластичность (б = 15 %; КС = 37,9 Дж/м2; ов = 852,6 МПа; tпл = 1300 °С). Однако в паяных швах при перитектической реакции в процессе охлаждения TiNi превращается в хрупкий интерметаллид Ti2Ni. Интерметаллид Ti Ag, суда по его микротвердости, значительно пластичнее, чем интерметаллид Ti2Cu.

Для пайки титана прежде всего нашли применение серебряные припои. При температуре перитектики в сплавах образуется неконгруэнтное соединение TiAg и широкая область твердых растворов. Интерметаллид TiAg относительно пластичен, но соединения из титана, паянные серебром, обладают невысоким сопротивлением срезу, в частности, из-за большой разницы температурных коэффициентов линейного расширения этой фазы и титана.

Введение в серебряный припой более 7—10 % Си после пайки готовым припоем приводит к резкому снижению механических свойств соединения вследствие образования по границе с паяемым металлом хрупких интерметаллидов TiCu3 и Ti2Cu. Из-за неравновесности процесса затвердевания при охлаждении паяного шва уже при содержании в серебряном припое свыше 0,3 % Си сначала образуется прослойка интерметаллидов в медью, а затем эти неравновесные фазы растворяются в припое, а по границе шва с основным металлом образуется равновесная для этих условий прослойка TiAg.

Для пайки титановых сплавов применяют также серебряные припои, легированные палладием и галлием, следующих составов (%): 1) 20 Pd, 3—10 Ga, Ag — остальное; tп=930—960 °С; 2) 10 Pd, 90 Ag; tпл = 985 °С, tп=1000 °С; 3) 7—15 Pd, 5—9 Ga, Ag — остальное; tп = 930-960 °С; 4) 3,5—6 Pd, 3,5—10 AI, Ag — остальное; tп = 650-790 °С.

Технология пайки с этими припоями: медленный нагрев до 600 °С в вакууме (р= 1,33.10-3 Па), заполнение рабочей полости печи геллием, быстрый нагрев до температуры пайки, выдержка при ней 2 мин и медленное охлаждение (50 °С/мин). Получаемые при этом паяные соединения имеют высокие механические свойства, однофазны по структуре и бездефектны. Припои обладают низкой эрозионной способностью по отношению к титановым сплавам.

Другой основой припоев для капиллярной пайки титана служит алюминий. Этот металл образует с титаном двойную диаграмму состояния с химическими соединениями. Однако скорость роста интерметаллида TiAl3, образующегося по границе с паяемым металлом при температуре пайки, невелика, что обусловлено сравнительно высокой его энергией активации, равной 154 Дж/моль.

Алюминиевые припои при капиллярной пайке титановых изделий нашли применение при изготовлении звукопоглощающих сотовых панелей (при пайке обшивки с сотоблоками). В качестве припоя применен алюминиевый сплав 3003 в виде фольги толщиной 0,2 мм. Пайку проводили в вакуумной печи при давлении 2,0.10-4 Па. Изделие для предотвращения стекания припоя подвергали вращению через дверцу печи. Режим пайки: нагрев до 679 °С; выдержка 3 мин с последующим охлаждением путем напуска в печь газа при температуре 66 °С. Для предотвращения заплавления перфорационных отверстий использовали стоп-пасту из А120з в виде порошка со связкой из изопрена и метакрилата. Паяные титановые панели на 30—50 % легче и имеют в 3 раза большую почность на отрыв обшивки и в 10 раз меньшую потерю акустических свойств из-за перекрытия перфорационных отверстий, чем сварные панели из никелевого сплава инконель-625 [44].

Важнейшими депрессантами титановых припоев кроме меди, никеля являются кобальт, кремний, германий, бериллий. Температура плавления наиболее легкоплавкой эвтектики титана с этими элементами соответственно 1025, 1330, 1360, 1030 ±50 °С. Эти депрессанты имеют еще одно преимущество: каждый из них образует достаточно широкую область твердых растворов с титаном и неконгруэнтные химические соединения с относительно невысокой температурой разложения (энергией активации), что является важнейшим принципом осуществления диффузионной пайки.

Высокотемпературные эвтектики титана с кремнием и германием нашли применение главным образом в качестве припоев для пайки тугоплавких металлов, в том числе с графитом. Они образуют коррозионно-стойкие паяные соединения и хорошо противостоят интенсивному ядерному излучению. Соединения из титана или ниобия, паянные титановыми припоями с кремнием, способны длительно работать при температуре выше 1200 °С.

В контакте паяемого металла А с припоем А—В или В могут образоваться прослойки только тех химических соединений, которые на диаграмме состояния А—В располагаются между паяемым металлом и припоем. Между титаном и эвтектиками Ti—Ni или Ti—Sn на соответствующих диаграммах состояния химических соединений нет. Поэтому при пайке титана припоями, содержащими никель или кремний в количествах, не больших, чем в эвтектике, по границе паяемого металла и жидкого припоя прослойки химических соединений не образуются. Однако присутствие в припое меди и кремния, вследствие чего число атомов алюминия на единицу площади паяемого металла, смоченного

припоем, уменьшается, может привести к торможению роста интерметаллида TiAl3. Это подтверждается данными о том, что при пайке титанового сплава припоем Al—48 % Si—3,8 % Сu скорость роста интерметаллида TiAl3 при температуре 680 °С в 3 раза меньше, чем при пайке припоем А1—1,2 % Мп; при температуре пайки 510°С образуются галтельные участки, но хрупкие интерметаллидные прослойки не возникают.

Введение алюминия в серебряные припои для снижения их температуры плавления возможно лишь в ограниченных количествах; обычно это количество не превышает 5 %. Для улучшения смачивания такими припоями титана в проточном аргоне в них вводят ~0,2 % Li. Снижение температуры плавления серебряных припоев может быть достигнуто при введении в них олова. Олово, как и алюминий, образует с титаном тугоплавкие химические соединения. Предельное содержание олова в серебряных припоях 5 %. Такие припои имеют более низкие механические характеристики, чем припои на основе серебра, легированные алюминием.

Наибольшую прочность паяных соединений можно обеспечить при пайке припоями на той же основе, что и паяемый металл, а также на основе металлов, образующих с ним неограниченные твердые растворы. Такой основой припоев при пайке титана могут быть цирконий и ванадий, образующие с титаном непрерывные твердые растворы с минимумом на диаграмме состояния.

Вследствие более высокого химического сродства циркония к кислороду, по сравнению с титаном, пайка титана и его сплавов припоями, содержащими цирконий, требует более высокого вакуума (р = 1,33.10-4 Па) или сохранения вакуума (р = 1,33.10 — 1,33.10-2 Па), но с предварительной очисткой пространства контейнера сухим чистым аргоном.

Титан с большинством металлов образует системы сплавов эвтектического типа. Во всех таких сплавах одна или две фазы эвтектики являются малопластичными химическими соединениями. Поэтому титановые припои, легированные такими элементами, за исключением тугоплавких металлов, с которыми титан образует непрерывные ряды твердых растворов с минимумом, малопластичны и применяются в виде порошковых паст или в виде фольги, состоящей из нескольких слоев пластичных составляющих сплавов, чередующихся с прослойкой титана и вступающих с ней в контактно-реактивное плавление в процессе пайки.

Возможна контактно-реактивная диффузионная пайка сплава ВТ14 с прослойкой палладия при температуре 1160 ?С с выдержкой 15 мин. Гомогенизирующий отжиг производится при 900 °С в течение 12 ч. Капиллярная диффузионная пайка припоями Сu—Ti, Ni—Ti, Fe—Ti выполняется при температуре 960 °С в течение 15 мин с гомогенизирующим отжигом при 900 °С в течение 12 ч. Такие режимы обеспечивают равнопрочность паяных соединений с основным материалом.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.02.11   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

05:55 Лента нержавеющая 12Х18Н10Т

05:54 Лента нержавеющая AISI 430 (12Х17) монтажная

05:53 Лента нержавеющая AISI 430 монтажная

05:52 Лента нержавеющая AISI 201 (12Х15Г9НД) монтажная

05:51 Лента нержавеющая AISI 201 монтажная

05:48 Лента нержавеющая AISI304(08Х18Н10) монтажная

05:46 Лента нержавеющая AISI 304 монтажная

01:21 Лист сталь 10Х23Н18 (AISI 310S)

01:20 Лист сталь 08Х17Н13М2Т (AISI 316)

01:18 Лист сталь 08Х17Т

НОВОСТИ

11 Декабря 2017 17:06
Инновационное строительное оборудование

8 Декабря 2017 11:54
Самодельные прицепы-самосвалы для легковых автомобилей (22 фото, 1 видео)

13 Декабря 2017 12:11
Выпуск стали в США за первую неделю декабря упал на 2,8%

13 Декабря 2017 11:31
Работа дальневосточных предприятий ”Русской Платины” за 11 месяцев 2017 года

13 Декабря 2017 10:29
В Забайкалье за 11 месяцев выпустили 1338 тонн вольфрамового концентрата

13 Декабря 2017 09:40
”Северсталь Стальные Решения” поставили первые металлоконструкции в ЕС

13 Декабря 2017 08:24
”Днепроспецсталь”: итоги производства в ноябре 2017 года

НОВЫЕ СТАТЬИ

Характеристика материалов для производства мебели

Основные и дополнительные изыскания для строительства

Штукатурная станция – для чего применяют?

Конденсат на трубах холодной воды. Что делать в случае возникновения конденсата?

Способы поиска скрытых течей в подземных водопроводах

Сейфы уничтожающие содержимое AG Blackjack

Алюминиевые композитные панели

Комплексный интернет-маркетинг: концепция и основные аспекты

Стили современного ремонта и отделки квартир

Акриловые и другие ванны

Спортивное оборудование металлическое

Регистрация ИП и ООО - общие аспекты

Метановая и другие кислоты в промышленной химии

Строительная экспертиза - основные направления

Бизнес с использованием франшизы

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.