لحیم کاری فلزات فعال

1. مواد لحیم کاری

(1) تیتانیوم و آلیاژهای پایه آن به ندرت با لحیم کاری نرم لحیم کاری می شوند.فلزات پرکننده لحیم کاری مورد استفاده برای لحیم کاری عمدتا شامل پایه نقره، پایه آلومینیوم، پایه تیتانیوم یا پایه تیتانیوم زیرکونیوم است.

لحیم کاری مبتنی بر نقره عمدتاً برای قطعاتی با دمای کار کمتر از 540 ℃ استفاده می شود.اتصالات با استفاده از لحیم کاری نقره خالص دارای استحکام کم، ترک خوردن آسان و مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون ضعیف هستند.دمای لحیم کاری لحیم مس Ag کمتر از نقره است، اما ترشوندگی با افزایش محتوای مس کاهش می یابد.لحیم کاری مس Ag حاوی مقدار کمی Li می تواند ترشوندگی و درجه آلیاژی بین لحیم کاری و فلز پایه را بهبود بخشد.لحیم کاری AG Li دارای ویژگی های نقطه ذوب کم و کاهش پذیری قوی است.برای لحیم کاری تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم در فضای محافظ مناسب است.با این حال، لحیم کاری خلاء به دلیل تبخیر لیتیوم، کوره را آلوده می کند.فلز پرکننده Ag-5al- (0.5 ~ 1.0) منگنز فلز پرکننده ترجیحی برای اجزای آلیاژ تیتانیوم دیواره نازک است.اتصال لحیم کاری شده مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون و خوردگی دارد.استحکام 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 و استحکام اتصال تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم

دمای لحیم کاری لحیم کاری بر پایه آلومینیوم پایین است، که باعث بروز آلیاژ تیتانیوم β نمی شود تبدیل فاز الزامات انتخاب مواد و سازه های لحیم کاری را کاهش می دهد.برهمکنش بین فلز پرکننده و فلز پایه کم است و انحلال و انتشار آشکار نیست، اما پلاستیسیته فلز پرکننده خوب است و به راحتی می توان فلز پرکننده و فلز پایه را با هم رول کرد، بنابراین بسیار مناسب برای لحیم کاری رادیاتور آلیاژ تیتانیوم، ساختار لانه زنبوری و ساختار لمینت.

شارهای مبتنی بر تیتانیوم یا زیرکونیوم تیتانیوم عموماً حاوی مس، نیکل و عناصر دیگر هستند که می‌توانند به سرعت در ماتریس پخش شوند و در حین لحیم کاری با تیتانیوم واکنش دهند و در نتیجه باعث خوردگی ماتریس و تشکیل لایه‌ای شکننده می‌شوند.بنابراین دمای لحیم کاری و زمان نگهداری باید در هنگام لحیم کاری به شدت کنترل شود و تا حد امکان برای لحیم کاری سازه های جدار نازک استفاده نشود.B-ti48zr48be یک لحیم کاری معمولی Ti Zr است.ترشوندگی خوبی نسبت به تیتانیوم دارد و فلز پایه هیچ تمایلی به رشد دانه در هنگام لحیم کاری ندارد.

(2) لحیم کاری فلزات پرکننده 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 انرژی هسته ای استفاده می شود.

(3) شار لحیم کاری و اتمسفر محافظ تیتانیوم، زیرکونیوم و آلیاژهای پایه می توانند نتایج رضایت بخشی در خلاء و اتمسفر بی اثر (هلیوم و آرگون) به دست آورند.آرگون با خلوص بالا باید برای لحیم کاری محافظ آرگون استفاده شود و نقطه شبنم باید -54 ℃ یا کمتر باشد.برای لحیم کاری شعله باید از شار مخصوص حاوی فلوراید و کلرید فلزات Na، K و Li استفاده شود.

2. تکنولوژی لحیم کاری

قبل از لحیم کاری، سطح باید کاملاً تمیز شود، چربی زدایی شود و لایه اکسید حذف شود.لایه اکسید ضخیم باید با روش مکانیکی، روش سند بلاست یا روش حمام نمک مذاب حذف شود.فیلم نازک اکسید را می توان در محلول حاوی 20٪ تا 40٪ اسید نیتریک و 2٪ اسید هیدروفلوئوریک حذف کرد.

Ti، Zr و آلیاژهای آنها در هنگام گرم کردن لحیم کاری مجاز به تماس با سطح اتصال با هوا نیستند.لحیم کاری را می توان تحت حفاظت خلاء یا گاز بی اثر انجام داد.می توان از گرمایش القایی فرکانس بالا یا گرمایش در حفاظت استفاده کرد.گرمایش القایی بهترین روش برای قطعات کوچک متقارن است، در حالی که لحیم کاری در کوره برای قطعات بزرگ و پیچیده سودمندتر است.

Ni Cr، W، Mo، Ta و سایر مواد باید به عنوان عناصر گرمایش برای لحیم کاری Ti، Zr و آلیاژهای آنها انتخاب شوند.تجهیزات با گرافیت در معرض به عنوان عناصر گرمایشی نباید برای جلوگیری از آلودگی کربن استفاده شوند.دستگاه لحیم کاری باید از موادی با استحکام خوب در دمای بالا، ضریب انبساط حرارتی مشابه Ti یا Zr و واکنش پذیری کم با فلز پایه ساخته شود.