Aktīvo metālu lodēšana

1. Cietlodēšanas materiāls

(1) Titānu un tā sakausējumus reti lodē ar mīkstlodēšanu. Lodēšanai galvenokārt izmanto sudraba, alumīnija, titāna vai titāna cirkonija bāzes lodmetālus.

Sudraba bāzes lodmetālu galvenokārt izmanto komponentiem ar darba temperatūru zem 540 ℃. Savienojumiem, kuros izmanto tīra sudraba lodmetālu, ir zema izturība, tie viegli plaisā, kā arī slikta izturība pret koroziju un oksidēšanos. Ag-Cu lodmetāla lodēšanas temperatūra ir zemāka nekā sudrabam, bet mitrināmība samazinās, palielinoties Cu saturam. Ag-Cu lodmetāls, kas satur nelielu daudzumu Li, var uzlabot mitrināmību un leģēšanas pakāpi starp lodmetālu un pamatmetālu. AG-Lī lodmetālam ir zema kušanas temperatūra un spēcīga reducējamība. Tas ir piemērots titāna un titāna sakausējumu lodēšanai aizsargatmosfērā. Tomēr vakuuma lodēšana piesārņos krāsni Li iztvaikošanas dēļ. Ag-5al- (0,5 ~ 1,0) Mn pildmetāls ir vēlamais pildmetāls plānsienu titāna sakausējuma komponentiem. Lodētajam savienojumam ir laba izturība pret oksidēšanos un koroziju. Ar sudraba bāzes pildmetālu lodēto titāna un titāna sakausējumu savienojumu bīdes izturība ir parādīta 12. tabulā.

12. tabula. Titāna un titāna sakausējumu lodēšanas procesa parametri un savienojuma izturība.

Alumīnija bāzes lodmetāla lodēšanas temperatūra ir zema, kas neizraisīs titāna sakausējuma β fāzes transformāciju, kas samazina lodēšanas materiālu un konstrukciju izvēles prasības. Mijiedarbība starp pildvielu un pamatmetālu ir zema, šķīšana un difūzija nav acīmredzama, taču pildvielas plastiskums ir labs, un pildvielu un pamatmetālu ir viegli sarullēt kopā, tāpēc tas ir ļoti piemērots titāna sakausējuma radiatoru, šūnveida struktūras un lamināta struktūras lodēšanai.

Titāna vai titāna cirkonija bāzes kušņi parasti satur Cu, Ni un citus elementus, kas lodēšanas laikā var ātri difundēt matricā un reaģēt ar titānu, izraisot matricas koroziju un trausla slāņa veidošanos. Tāpēc lodēšanas laikā stingri jākontrolē lodēšanas temperatūra un turēšanas laiks, un to pēc iespējas nevajadzētu izmantot plānsienu konstrukciju lodēšanai. B-ti48zr48be ir tipisks TiZr lodmetāls. Tam ir laba mitrināšanas spēja ar titānu, un pamatmetālam nav tendences uz graudu augšanu lodēšanas laikā.

(2) Cirkonija un tā sakausējumu lodēšanas pildvielas galvenokārt ietver b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5 utt., ko plaši izmanto atomelektrostaciju cirkonija sakausējumu cauruļu lodēšanai.

(3) Lodēšanas šķidrums un aizsargatmosfēra, kas izgatavota no titāna, cirkonija un tā sakausējumiem, var sniegt apmierinošus rezultātus vakuumā un inertā atmosfērā (hēlijs un argons). Lodēšanai ar argonu jāizmanto augstas tīrības pakāpes argons, un rasas punktam jābūt -54 ℃ vai zemākam. Lodēšanai ar liesmu jāizmanto īpašs šķidrums, kas satur fluorīdu un metālu Na, K un Li hlorīdus.

2. Lodēšanas tehnoloģija

Pirms lodēšanas virsma ir rūpīgi jānotīra, jāattauko un jānoņem oksīda plēve. Biezu oksīda plēvi var noņemt mehāniski, ar smilšu strūklu vai sālsūdens vannas metodi. Plāno oksīda plēvi var noņemt šķīdumā, kas satur 20–40 % slāpekļskābes un 2 % fluorūdeņražskābes.

Lodēšanas laikā Ti, Zr un to sakausējumiem nav atļauts saskarties ar savienojuma virsmu ar gaisu. Lodēšanu var veikt vakuuma vai inertas gāzes aizsardzībā. Var izmantot augstfrekvences indukcijas sildīšanu vai sildīšanu aizsardzībā. Indukcijas sildīšana ir labākā metode mazām simetriskām detaļām, savukārt lodēšana krāsnī ir izdevīgāka lieliem un sarežģītiem komponentiem.

Ti, Zr un to sakausējumu lodēšanai kā sildelementi jāizvēlas Ni, Cr, W, Mo, Ta un citi materiāli. Lai izvairītos no oglekļa piesārņojuma, nedrīkst izmantot iekārtas ar atklātu grafītu kā sildelementiem. Lodēšanas armatūrai jābūt izgatavotai no materiāliem ar labu augstas temperatūras izturību, līdzīgu termiskās izplešanās koeficientu kā Ti vai Zr un zemu reaģētspēju ar pamatmetālu.