ПАЙКА ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ

Титан — химический элемент IV группы периодической сис­темы — относится к переходным металлам, отличается сравни­тельно небольшой плотностью (4,5 г/см3), малым температурным коэффициентом линейного расширения и коррозионной стойкостью в морской воде, агрессивных средах и различных климатических условиях. В зависимости от легирования и термообработки вре­менное сопротивление титановых сплавов изменяется от 490 до 1372 МПа. Титан может работать в широком интервале темпе­ратур от —253 до 500 °С.

Паяемость титана и его сплавов определяется его высоким химическим сродством к другим элементам, в том числе к кисло­роду, азоту, водороду. Это обусловливает, в частности, высокую химическую и термическую стойкость его оксидов.

Титан обладает полиморфизмом. При температуре ниже 882 °С он находится в a-состоянии (гексагональная решетка), а выше •— в (3-состоянии (кубическая решетка). Это обстоятельство сущест-' венно влияет на паяемость титана, возможность удаления его оксидной пленки и диффузию депрессантов из шва в паяемый ме­талл. Элементы, образующие твердые растворы внедрения, отно­сятся к вредным примесям (С, N, О, Н), охрупчивающим титан; находясь в растворе, они могут приводить к замедленному хруп­кому разрушению сплавов. Температура перехода сплава ОТ4 из а - в (3-состояние соответствует 950 °С, сплава ВТЗ — выше 950 °С.

Элементы, образующие твердые растворы замещения, приме­няют в качестве легирующих элементов, а-сплавы (ВТ1—00, ВТ1—0) имеют временное сопротивление 294—686 МПа; они хо­рошо паяются и сохраняют высокую пластичность при криоген­ных температурах (ниже —70 °С). Например, сплав ВТ1—0 имеет временное сопротивление выше 980 МПа. Двухфазные сплавы а + р с преобладанием при температуре 20 °С a-фазы, легирован­ные p-стабилизаторами в количестве до 2 % (ОТ4, ВТ4), имеют временное сопротивление 686—98Й:МПа; они более пластичны, хорошо паяются.

Сплавы титана с преобладанием p-структуры благодаря куби­ческой решетке весьма пластичны при температуре 20 °С и упроч­няются при термообработке; они сильнее и глубже окисляются на воздухе, быстрее наводороживаются при травлении. Вместе с тем в сплавах с (3-структурой процесс гомогенизации после диффу­зионной пайки происходит значительно медленнее, чем в сплавах с а + (3-структурной и особенно в сплавах с содержанием более 2 % стабилизаторов, что по-видимому, связано с более высоким содержанием в них легирующих элементов.

Титан относится к числу металлов-геттеров, интенсивно погло­щающих азот и кислород и образующих с ними в твердом состоя­нии широкие области твердых растворов. В связи с большой раст­воримостью кислорода и азота и a-стабилизирующим действием этих элементов в титане на его поверхности при нагреве на воз­духе образуется малопластичный слой a-твердого раствора (аль- фированный слой). Водород мало растворим в а-титане, но обра­зует с а-сплавами гидрид титана Ті (ОН), способствующий их охрупчиванию. В а + р-титановых сплавах водород растворим в большей степени и устраняет их эвтектоидный распад. Поэтому восстановительные газовые среды, содержащие азот и водород, применяемые при пайке сплавов на иных основах, не пригодны для пайки титана и его сплавов.

При температуре 650—700 °С титан образует стойкий оксид ТіОг (рутил), выше температуры 900 °С — нитриды с азотом воз­духа. Для предотвращения насыщения титана и его сплавов кис­лородом и азотом при нагреве, способствующими охрупчиванию, слой оксида и хрупкий слой твердого раствора кислорода и азота в титане (альфированный слой) перед пайкой должны быть тща­тельно удалены с поверхности паяемых деталей механическим или химическим способом.

Образование оксидов на очищенной поверхности титана при температуре 20 °С происходит сравнительно медленно, и пайка может быть проведена в течение первых суток после травления. При нагреве титана и его сплавов под пайку оксидная пленка обра­зуется более быстро, особенно при температурах выше 650— 700 °С. Оксид титана ТІО2 химически стоек и обладает низкой упругостью диссоциации. В настоящее время для пайки титана и его сплавов иногда применяют специальные реактивные флюсы.

Образование оксидной пленки и альфированного слоя на по­верхности паяемого изделия при пайке могут быть предотвращены, если изделие нагревать в чистом проточном аргоне или вакууме. Хотя оксид ТЮ2 и не восстанавливается в вакууме с остаточным давлением более 1,33-10~3—1,33-10~5 Па, относительно боль­шая растворимость кислорода в а-Ті (до 20 %) и сравнительно небольшое содержание кислорода в контейнере при пайке в вакууме (р = 1,33• 10~2—1,33 Па) или в проточном чистом и су­хом аргоне (гелии) оказываются достаточными для предотвра­щения образования оксида на предварительно очищенной по­верхности титана при нагреве в этих средах.

Герметизация контейнера и чистота его внутренней поверхно-

сти оказывает большое влияние на качество паяного соединения. Небольшая течь или не очищенная от оксидов внутренняя по­верхность контейнера из коррозионно-стойкой стали могут быть источниками кислорода, причиной окисления поверхности паяе­мого изделия и ухудшения качества паяного соединения.

Титан и его сплавы паяют при температуре выше 700—860 °С, т. е. выше температуры перехода а-Ті в р-Ті, в котором особенно высока растворимость кислорода.

От действия кислорода, появляющегося в контейнере из вос­становленных оксидов стали, наиболее успешно защищают экра­ны из коррозионно-стойкой стали или из титана в виде крышек или негерметизированных коробок с чистой поверхностью.

Пайка титана легкоплавкими оловянными и высокоплавкими алюминиевыми припоями возможна только после предваритель­ного лужения паяемой поверхности погружением в расплавленный припой при температурах, при которых тонкий слой пленки ТІО2 может быть восстановлен вследствие растворения кислорода в ти­тане при температуре 800—900 °С. После устранения оксидных пленок и нагрева в инертной среде смачивание титана оловом и алюминием хорошее.

Флюсы, применяемые при пайке сплавов на других основах, не пригодны для пайки титана.

Рекомендуемые в литературе флюсы для пайки титана и его сплавов содержат главным образом хлориды и фториды металлов и рекомендованы для пайки в пламени кислородно-ацетиленовых горелок.

Титан и его сплавы лудят в жидком олове при перегреве до температуры 700—750 °С. Для этого деталь с обезжиренной и протравленной поверхностью быстро погружают в жидкое олово, чтобы поверхность титана не успела нагреться и окислиться. Перед погружением оксидную пленку быстро удаляют с поверх­ности жидкого олова. Такое лужение можно проводить и в среде проточного аргона. Выдержка в жидком олове технического ти­тана должна быть не менее 15 мин. Деталь, вынутую из жидкого олова, быстро протирают чистой ветошью для удаления оксидной пленки со слоя олова. При этом на облуженной поверхности не должно быть участков, не смоченных оловом.

Необходимость перегрева олова до столь высоких температур при лужении титана и его сплавов, вероятно, обусловлена незна­чительной скоростью диффузии кислорода из оксидов с поверх­ности титана вглубь при более низких температурах. Облуженную поверхность перед пайкой слегка зачищают мягкой щеткой и про­тирают спиртом или ацетоном.

При пайке луженой поверхности температура нагрева паяль­ника не должна превышать 250 °С, так как выше этой температуры возможно нарушение сплошности слоя полуды. При пайке легко­плавкими припоями применяют обычные для этого процесса флюсы.

12 Зак 637

Лужение с помощью реактивных флюсов основано на способ­ности титана восстанавливать металлы из их расплавленных солей. Процесс идет по следующим уравнениям:

Ti + 2SnCl2 = TiCl4 + 2Sn; Ti+4 AgCl = TiCU + 4 Ag.

Хлорид титана ТіСЦ в виде газа улетучивается с поверхности металла, разрушая при этом оксидную пленку ТЮ2, а восстанов­ленные олово и серебро покрывают чистую поверхность облужи - ваемого металла. Очищенную поверхность титана и его сплавов, покрытую оловом или серебром, подвергают пайке обычными способами.

При реактивно-флюсовом лужении оловом поверхность титана покрывают в печи с нейтральной атмосферой. Реакция восста­новления олова происходит при температуре 350—400 °С и сопро­вождается выделением белого дыма (ТіСЦ). После окончания реакции и охлаждения деталей остатки флюса должны быть не­медленно и тщательно смыты в горячей воде (при температуре 70—90 °С), а детали просушены. Горячее лужение титана и его сплавов перед пайкой проводят с помощью реактивных флюсов или при погружении его в жидкий металл.

Перед пайкой титана с алюминием или алюминиевыми спла­вами применяют предварительное алитирование титана в жидком алюминии, перегретом до температуры 720—790 °С. Перед погру­жением титана в ванну поверхность жидкого алюминия раскис­ляют флюсами, содержащими хлористые и фтористые соли ще­лочных металлов (например, флюсом 34А); длительность алити­рования обычно не превышает 10—12 мин. Пайка титана и его сплавов на воздухе легкоплавкими оловянными припоями может быть выполнена только по предварительно нанесенному покры­тию из химического или гальванического никеля, меди, олова. Временное сопротивление разрыву таких соединений не превышает 49 МПа.

Относительно прочное сцепление «барьерных» металлических покрытий с паяемым металлом получается после термовакуумного напыления слоя металлов (10—20 мкм) при разрежении 1,33 (10-2—10_3) Па на предварительно подогретую деталь.

Покрытие титановых сплавов слоем никеля может быть осу­ществлено также химическим способом из растворов, содержащих гипофосфит никеля; следует учитывать, что при этом покрытие представляет собой сплав Ni— (3—И %)Р и уже при невысо­ком нагреве (400—500 °С) происходит распад сплава Ni—Р с выделением фазы №зР.

Для титановых сплавов, особенно легированных алюминием, ванадием и молибденом, нашла применение пайка в сухом про­точном аргоне с точкой росы —65 °С с предварительным вакууми­рованием контейнера. Пайку припоями, содержащими значитель­

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 Ті—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 AI2O3. 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, Ті N і имеет достаточно высокую пластичность (6 = 15 %; КС = 37,9 Дж/м2; оБ =852,6 МПа; /пл = 1300 °С). Однако в паяных швах при перитектической реакции в процессе охлаждения ТіNi превращается в хрупкий интерметаллид ТІ2ІМІ. Интерметаллид TiAg, суда по его микротвердости, значительно пластичнее, чем интерметаллид ТІ2С11.

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 ТіСиз и ТігСи. 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; /п = 930—960 °С; 2) 10Pd,90Ag;/пл = 985 °С,/п=Ю00°С;3) 7—15 Pd, 5—9 Ga, Ag — остальное; /n = 930-f-960 °С; 4) 3,5—6 Pd, 3,5—10 Al, Ag — остальное; tn = 6504-790 °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 ТіАІз, 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 АЬОз 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 4=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 Ті—Ni или Ті—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 ТіА13. Это подтверждается данными о том, что при пайке титанового сплава припоем А1—48 % Si—3,8 % Си ско­рость роста интерметаллида ТіА13 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 интер - металлидные 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 [7]. 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 ВТ 14 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 Си—Ті, Ni—Ті, Fe—Ті 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. При этом режим пайки мало влияет на механические свойства сплава ВТ14: временное сопро­тивление прочности его снижается на 2—5 %, а относительное удлинение, поперечное сжатие и ударная вязкость повышаются на 10—20 %.

По данным С. В. Лашко, Н. Ф. Лашко и В. Л. Гришина, дли­тельность диффузионной пайки эвтектиками Ті—Ni или Си—Ті существенно зависит от толщины прослойки жидкого припоя и может изменяться; например, при температуре 980 °С от несколь­ких минут при микронной ее толщине до десятка часов при тол­щине в сотни микрометров. В связи с этим более широкое приме­нение нашла контактно-реактивная диффузионная пайка, при которой припои с большим содержанием титана образуются при контактно-реактивном плавлении паяемого металла с тонкими (порядка десятков микрометров') прослойками депрессантов и тугоплавких металлов, наносимых предварительно термовакуум­ным или другим способом.

Повышенная растворимость депрессантов титановых сплавов (серебра, меди, никеля), а также примесей (кислорода, азота) имеет место только в (3-титане. Поэтому для удаления оксидов с поверхности титана и его сплавов при пайке в безокислительной атмосфере, а также для ускорения процесса диффузии депрессан­тов в паяемый металл диффузионную пайку обычно выполняют при температуре выше температуры превращения а-^р. Вместе с тем в (3-состоянии титан и его сплавы имеют повышенную склонность к росту зерна, что в присутствии в них кислорода при­водит к их охрупчиванию. Поэтому обычно длительный нагрев при диффузионной пайке ведут в температурной области 960—1000 °С.

При кратковременном нагреве при 1050—1100 °С в течение 5—10 мин зерно вырастает до значительно меньших размеров, чем при нагреве при 960—1000 °С в течение 1 —10 ч. Применяемые до недавнего времени режимы диффузионной пайки титана и его сплавов отличались тем, что выдержка в процессе изотермической кристаллизации и последующего гомогенизирующего отжига происходила при одной и той же температуре.

Как было показано на примере композиционной диффузионной пайки, для ускорения процесса изотермической кристаллизации и ограничения роста зерна в сплавах ОТ4 процесс необходимо вести при температуре 1100 °С в течение 10 мин; при этом успе­вает произойти изотермическая кристаллизация. Гомогенизирую­щий отжиг достаточно проводить при температуре 960—980 °С. Это позволяет более эффективно предотвратить рост зерна паяе­мого металла и сократить время пайки [14].

На длительность гомогенизирующего отжига существенно влияет легирование паяемого металла. При пайке а + (3-сплавов, легированных до 2 % (3-стабилизаторами, процесс гомогенизи­рующего отжига происходит примерно в 2 раза быстрее, чем для сплавов а + р, содержащих более 2% стабилизаторов. Гомоге­низирующий отжиг, как и диффузионная пайка, возможен только

ПАЙКА ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ

при температурах выше температуры a-^p-превращения. Нагрев до температуры 1150 °С позволяет разбавить хрупкие эвтектики титаном благодаря его растворению в припое.

При диффузионной пайке титановых сплавов процессы диффу­зии легирующего элемента из шва в паяемый металл могут акти­визироваться в результате многократного их перехода из а - в 13- состояние и обратно с одновременным ускорением зарастания нестабильных при низких температурах несплошностей в литой структуре и уменьшением развития в шве диффузионной пори­стости.

Как видно из рис. 55, сопротивление срезу соединений из сплава ОТ4, паянных припоем Ті—Ni, ниже, чем припоем Си—Ті (В. Л. Гришин, С. В. Лашко). Это обстоятельство связано с осо­бенностями влияния меди и никеля на распад (^-твердого раство­ра при охлаждении соединений после пайки. При охлаждении паяного соединения из титана и его (а) и (а + Р)-сплавов из (3-об­ласти в область существования a-фазы могут образоваться мета - стабильные хрупкие структуры, в частности о/-, а'-фазы, Тормозят или предотвращают образование хрупких составляющих о/-фаз такие элементы, как гафний и цирконий.

Применение давления при диффузионной пайке позволяет по­лучить прочные соединения при более низких температурах и мень­ших выдержках, чем при диффузионной пайке без давления (в при­жимном приспособлении).

Диффузионная пайка соединений из сплава ОТ4 припоем ПСр 72 обеспечивает большее сопротивление срезу, чем диффу­зионная пайка серебром и медью порознь. Соединения, выпол­ненные этим припоем при температуре 1150 °С в течение 10 мин в среде проточного аргона, имеют сопротивление срезу до 480,2 Па (толщина фольги припоя 50 мкм).

Диффузионная пайка титана и его сплавов припоями на основе олова или алюминия неперспективна, несмотря на большую раст­воримость этих элементов в титане (до 35 и 34 % соответственно) из-за тугоплавкости образующихся интерметаллидов. Обычно при таком способе пайки титана необходимы достаточно плотный при­жим паяемых поверхностей и их тщательная подготовка, которая существенно удорожает процесс, а для некоторых типов конструк­ций трудновыполнима.

Комментарии закрыты.