1. Soldeermateriaal
(1) Titanium en zijn basislegeringen worden zelden gesoldeerd met zacht soldeer. De soldeermaterialen die voor het solderen worden gebruikt, zijn hoofdzakelijk op zilverbasis, aluminiumbasis, titaniumbasis of titanium-zirkoniumbasis.
Soldeer op zilverbasis wordt voornamelijk gebruikt voor componenten met een werktemperatuur lager dan 540 ℃. Verbindingen gemaakt met puur zilversoldeer hebben een lage sterkte, zijn gevoelig voor scheuren en hebben een slechte corrosie- en oxidatiebestendigheid. De soldeertemperatuur van Ag-Cu-soldeer is lager dan die van zilver, maar de bevochtigbaarheid neemt af met een toenemend kopergehalte. Ag-Cu-soldeer met een kleine hoeveelheid lithium kan de bevochtigbaarheid en de legeringsgraad tussen het soldeer en het basismetaal verbeteren. Ag-Li-soldeer heeft een laag smeltpunt en een sterk reducerend vermogen. Het is geschikt voor het solderen van titanium en titaniumlegeringen in een beschermende atmosfeer. Vacuümsolderen kan echter de oven vervuilen door de verdamping van lithium. Ag-5al-(0,5 ~ 1,0)Mn-vulmetaal is het voorkeursvulmetaal voor dunwandige componenten van titaniumlegeringen. De gesoldeerde verbinding heeft een goede oxidatie- en corrosiebestendigheid. De schuifsterkte van titanium- en titaniumlegeringsverbindingen gesoldeerd met zilverhoudend vulmetaal is weergegeven in tabel 12.
Tabel 12: parameters van het soldeerproces en de verbindingssterkte van titanium en titaniumlegeringen.
De soldeertemperatuur van soldeer op aluminiumbasis is laag, waardoor de β-faseovergang van titaniumlegeringen niet optreedt. Dit verlaagt de eisen aan de materiaalkeuze en de structuur van de soldeermal. De interactie tussen het vulmetaal en het basismetaal is gering, waardoor oplossen en diffusie nauwelijks voorkomen. Het vulmetaal heeft echter een goede plasticiteit en is gemakkelijk te vervormen met het basismetaal. Hierdoor is het zeer geschikt voor het solderen van radiatoren van titaniumlegering, honingraatstructuren en laminaatstructuren.
Op titanium of titaniumzirkonium gebaseerde vloeimiddelen bevatten over het algemeen Cu, Ni en andere elementen die snel in de matrix kunnen diffunderen en tijdens het solderen met titanium kunnen reageren, wat leidt tot corrosie van de matrix en de vorming van een broze laag. Daarom moeten de soldeertemperatuur en de verblijftijd tijdens het solderen strikt worden gecontroleerd en mogen ze, indien mogelijk, niet worden gebruikt voor het solderen van dunwandige structuren. B-Ti48Zr48Be is een typisch TiZr-soldeer. Het heeft een goede bevochtigbaarheid met titanium en het basismetaal vertoont geen neiging tot korrelgroei tijdens het solderen.
(2) Soldeerlegeringen voor het solderen van zirkonium en basislegeringen omvatten hoofdzakelijk b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5, enz., die veelvuldig worden gebruikt bij het solderen van zirkoniumlegeringsbuizen van kerncentrales.
(3) Het soldeerfluxmiddel en de beschermende atmosfeer van titanium, zirkonium en basislegeringen kunnen bevredigende resultaten opleveren in vacuüm en inerte atmosfeer (helium en argon). Voor argonbeschermd solderen moet argon van hoge zuiverheid worden gebruikt en het dauwpunt moet -54 ℃ of lager zijn. Voor vlamsolderen moet een speciaal fluxmiddel worden gebruikt dat fluoride en chloride van de metalen Na, K en Li bevat.
2. Soldeertechnologie
Voordat er gesoldeerd wordt, moet het oppervlak grondig gereinigd en ontvet worden en moet de oxidefilm verwijderd worden. Dikke oxidefilms moeten mechanisch, door middel van zandstralen of met een gesmolten zoutbad verwijderd worden. Dunne oxidefilms kunnen verwijderd worden in een oplossing die 20% tot 40% salpeterzuur en 2% fluorwaterstofzuur bevat.
Tijdens het solderen mogen Ti, Zr en hun legeringen niet in contact komen met lucht op het verbindingsvlak. Het solderen kan plaatsvinden onder vacuüm of inert gas. Hoogfrequent inductieverhitting of verhitting in een beschermende atmosfeer kan worden gebruikt. Inductieverhitting is de beste methode voor kleine, symmetrische onderdelen, terwijl solderen in een oven voordeliger is voor grote en complexe componenten.
Voor het solderen van titanium, zirkonium en legeringen van titanium, wolfraam, molybdeen, tantaal en andere materialen moeten materialen zoals nikkel, chroom, wolfraam, molybdeen, tantaal en tantaal worden gekozen. Apparatuur met blootgesteld grafiet als verwarmingselement mag niet worden gebruikt om koolstofverontreiniging te voorkomen. Het soldeerapparaat moet zijn vervaardigd van materialen met een goede sterkte bij hoge temperaturen, een vergelijkbare thermische uitzettingscoëfficiënt als titanium of zirkonium en een lage reactiviteit met het basismetaal.
Geplaatst op: 13 juni 2022