1. مواد لحیم کاری
(1) تیتانیوم و آلیاژهای پایه آن به ندرت با لحیم نرم لحیم کاری می شوند. فلزات پرکننده لحیم کاری که برای لحیم کاری استفاده می شوند عمدتاً شامل پایه نقره، پایه آلومینیوم، پایه تیتانیوم یا پایه زیرکونیوم تیتانیوم هستند.
لحیم پایه نقره عمدتاً برای قطعاتی با دمای کاری کمتر از 540 درجه سانتیگراد استفاده می‌شود. اتصالاتی که از لحیم نقره خالص استفاده می‌کنند، استحکام پایینی دارند، به راحتی ترک می‌خورند و مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون ضعیفی دارند. دمای لحیم کاری نقره و مس کمتر از نقره است، اما با افزایش مقدار مس، ترشوندگی کاهش می‌یابد. لحیم نقره و مس حاوی مقدار کمی لیتیوم می‌تواند ترشوندگی و درجه آلیاژی بین لحیم و فلز پایه را بهبود بخشد. لحیم AG-Li دارای ویژگی‌های نقطه ذوب پایین و احیاپذیری قوی است. این لحیم برای لحیم کاری تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم در اتمسفر محافظ مناسب است. با این حال، لحیم کاری خلاء به دلیل تبخیر لیتیوم، کوره را آلوده می‌کند. فلز پرکننده Ag-5al- (0.5 ~ 1.0) Mn فلز پرکننده ترجیحی برای قطعات آلیاژ تیتانیوم دیواره نازک است. اتصال لحیم کاری شده مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون و خوردگی دارد. مقاومت برشی اتصالات تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم لحیم کاری شده با فلز پرکننده پایه نقره در جدول 12 نشان داده شده است.
جدول 12 پارامترهای فرآیند لحیم کاری سخت و استحکام اتصال تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم
دمای لحیم‌کاری لحیم پایه آلومینیوم پایین است که باعث ایجاد تغییر فاز β آلیاژ تیتانیوم نمی‌شود و الزامات انتخاب مواد و سازه‌های فیکسچر لحیم‌کاری را کاهش می‌دهد. برهمکنش بین فلز پرکننده و فلز پایه کم است و انحلال و انتشار آشکار نیست، اما انعطاف‌پذیری فلز پرکننده خوب است و به راحتی می‌توان فلز پرکننده و فلز پایه را با هم غلتاند، بنابراین برای لحیم‌کاری رادیاتور آلیاژ تیتانیوم، ساختار لانه زنبوری و ساختار لمینت بسیار مناسب است.
فلاکس‌های پایه تیتانیوم یا زیرکونیوم تیتانیوم عموماً حاوی مس، نیکل و سایر عناصر هستند که می‌توانند به سرعت در ماتریس نفوذ کرده و در طول لحیم‌کاری با تیتانیوم واکنش دهند و منجر به خوردگی ماتریس و تشکیل لایه شکننده شوند. بنابراین، دمای لحیم‌کاری و زمان نگهداری باید در طول لحیم‌کاری به شدت کنترل شود و تا حد امکان نباید برای لحیم‌کاری سازه‌های دیواره نازک استفاده شود. B-ti48zr48be یک لحیم Ti Zr معمولی است. این ماده قابلیت خیس شدن خوبی نسبت به تیتانیوم دارد و فلز پایه در طول لحیم‌کاری تمایلی به رشد دانه ندارد.
(2) فلزات پرکننده لحیم کاری برای زیرکونیوم و آلیاژهای پایه لحیم کاری زیرکونیوم و آلیاژهای پایه عمدتاً شامل b-zr50ag50، b-zr76sn24، b-zr95be5 و غیره است که به طور گسترده در لحیم کاری لوله های آلیاژ زیرکونیوم راکتورهای هسته ای استفاده می شوند.
(3) روان‌ساز لحیم‌کاری و اتمسفر محافظ تیتانیوم، زیرکونیوم و آلیاژهای پایه می‌توانند در خلاء و اتمسفر خنثی (هلیوم و آرگون) نتایج رضایت‌بخشی به دست آورند. برای لحیم‌کاری با محافظ آرگون باید از آرگون با خلوص بالا استفاده شود و نقطه شبنم باید -54 ℃ یا کمتر باشد. برای لحیم‌کاری شعله‌ای باید از روان‌ساز مخصوص حاوی فلوراید و کلرید فلزات Na، K و Li استفاده شود.
۲. فناوری لحیم‌کاری سخت
قبل از لحیم کاری، سطح باید کاملاً تمیز، چربی زدایی و لایه اکسید برداشته شود. لایه اکسید ضخیم باید با روش مکانیکی، روش سندبلاست یا روش حمام نمک مذاب برداشته شود. لایه اکسید نازک را می‌توان در محلول حاوی 20٪ تا 40٪ اسید نیتریک و 2٪ اسید هیدروفلوئوریک از بین برد.
تیتانیوم، زیرکونیوم و آلیاژهای آنها در حین لحیم‌کاری سخت اجازه تماس با سطح اتصال با هوا را ندارند. لحیم‌کاری سخت می‌تواند تحت حفاظت خلاء یا گاز بی‌اثر انجام شود. می‌توان از گرمایش القایی با فرکانس بالا یا گرمایش در حالت محافظت‌شده استفاده کرد. گرمایش القایی بهترین روش برای قطعات کوچک متقارن است، در حالی که لحیم‌کاری سخت در کوره برای قطعات بزرگ و پیچیده مزیت بیشتری دارد.
نیکل، کروم، تنگستن، مولیبدن، تانتالیوم و سایر مواد باید به عنوان عناصر گرمایشی برای لحیم کاری تیتانیوم، زیرکونیوم و آلیاژهای آنها انتخاب شوند. برای جلوگیری از آلودگی کربن، نباید از تجهیزاتی که دارای گرافیت نمایان به عنوان عناصر گرمایشی هستند استفاده شود. فیکسچر لحیم کاری باید از موادی با استحکام دمای بالا خوب، ضریب انبساط حرارتی مشابه تیتانیوم یا زیرکونیوم و واکنش پذیری کم با فلز پایه ساخته شود.
زمان ارسال: ۱۳ ژوئن ۲۰۲۲