ПАЙКА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена пайке титановых сплавов с использованием алюминиевых сплавов на основе наполнителя, исследованию важного недостатка алюминиевого наполнителя.

Опыты по подбору оптимальных параметров нагрева для пайки проводились в вакуумной печи СГВ 2,4-2 / 15-И3 при уровне вакуума 5⋅10—5 мм рт. Для дополнительной очистки атмосферы пайки пайку проводили в вакууме в титановом контейнере с геттером.

Были исследованы две группы сплавов алюминиевых наполнителей для пайки титана: в первой группе кремний использовался в качестве депрессанта, а во второй группе депрессором был магний.

1. Введение

Целью исследования является анализ полученных данных о преимуществах и недостатках различных составов алюминиевых присадочных сплавов для пайки титана, а также сравнение современных промышленных и экспериментальных присадочных сплавов с широко используемыми алюминиевыми сплавами AD1 и AMg6.

Новизна данного исследования заключается в применении метода пайки титановых сплавов с использованием алюминиевых сплавов на основе наполнителя, потому что это основной способ улучшения качества сварного шва.

2. Основная часть

Ключевыми преимуществами алюминиевых присадочных сплавов являются низкая температура плавления, низкий удельный вес и хорошая совместимость с основным металлом из титановых сплавов и, в частности, хорошее смачивание и текучесть в зазоре. Поэтому особое внимание было уделено алюминиевым алюминиевым сплавам с тех пор, как сплавы на основе Ti нашли применение в аэрокосмической технике.

Важным недостатком алюминиевых сплавов на основе наполнителя является их активная реакция с основным металлом. Даже относительно короткое время контакта титана с расплавленными алюминиями может привести к глубокой эрозии основного металла. Кремний добавляют к сплавам на основе алюминия на основе Al для снижения реакционной способности чистых алюминиевых сплавов и снижения температуры пайки (следовательно, уменьшения вероятности образования интерметаллидов). Но в этом случае силициды могут образовываться на границе раздела сплав титан-сплав. Однако основной проблемой является пленка Al2O3 на алюминиевых сплавах-наполнителях, которая препятствует их распространению по основному металлу.

Широкому применению алюминиевых сплавов-наполнителей в этом случае препятствует низкая прочность получаемых паяных соединений, которая значительно ниже, чем у соединений, паяемых с титановыми сплавами-наполнителями. Одним из перспективных направлений использования алюминиевых сплавов-наполнителей является пайка тонкостенных структур с ребристыми пластинками и тонкостенных сотовых панелей для аэрокосмической техники, где приемлема относительно низкая прочность швов, что подтверждается, в частности, в исследовании [7]. Выбор алюминиевых сплавов-наполнителей благоприятствует их хорошему смачиванию и растеканию по титановой подложке при сравнительно низкой температуре, а также возможности достижения низкого уровня эрозии основного металла при пайке. Следовательно, все недостатки в этом случае превосходят такие преимущества, как более низкая стоимость, более высокая доступность и лучшая обрабатываемость алюминиевых сплавов с наполнителем по сравнению с титановыми и серебряными.

Металлографические исследования паяных соединений с использованием Si-содержащих алюминиевых сплавов с присадками показали, что паяные соединения характеризуются низким качеством и наличием трещин в швах и угловых участках. Отверждение силицида в виде непрерывной полосы наблюдалось вдоль шва на обеих границах раздела с основным металлом. Такие особенности формирования паяных швов не позволили обеспечить прочные паяные соединения и избежать образования силицидов и трещин.

Повышение температуры пайки оказало крайне негативное влияние на прочность соединений, паяемых алюминиевыми присадками. Например, при пайке сплавом AMg6 было обнаружено двукратное снижение прочности при температуре 720 ° C (см. Поз. 3 на рис. 4). В этом случае уменьшение можно объяснить ростом прослойки Ti3Al из-за усиления реакционной способности алюминия по отношению к титану с увеличением температуры и увеличением времени контакта сплава расплавленного наполнителя с титановой подложкой.

3. Выводы

Анализ исследования указывает на основные преимущества алюминия и пайки твердым припоем методики сплавов титана.

Время выдержки при пайке титана с использованием вышеуказанных присадочных сплавов должно быть как можно короче, чтобы предотвратить образование хрупких интерметаллических прослойок.

Список литературы

1. Еременко В.Н. Титан и его сплавы Киев: АН УССР, 1960. - 383 с.
2. Горощенко Я. Г. Химия титана, ч. Киев: Наукова Думка, 1970.-169 с.
3. Иванов В.Е., Папиров ИИ, Тихинский Г.Ф., Амоненко В.М. Чистые и сверхчистые металлы. М.: Металлургия, 1965. - 263 с.