Ակտիվ մետաղների եռակցում

1. Եռակցման նյութ

(1) Տիտանը և դրա հիմքով համաձուլվածքները հազվադեպ են եռակցվում մեղմ զոդանյութով: Եռակցման համար օգտագործվող եռակցման լցանյութ մետաղները հիմնականում ներառում են արծաթե հիմք, ալյումինե հիմք, տիտանի հիմք կամ տիտանի ցիրկոնիումի հիմք:

Արծաթի վրա հիմնված զոդանյութը հիմնականում օգտագործվում է 540 ℃-ից ցածր աշխատանքային ջերմաստիճան ունեցող բաղադրիչների համար: Մաքուր արծաթե զոդանյութ օգտագործող միացումները ունեն ցածր ամրություն, հեշտ են ճաքում, վատ են դիմադրում կոռոզիային և օքսիդացմանը: Ag Cu զոդանյութի եռակցման ջերմաստիճանը ցածր է արծաթի եռակցման ջերմաստիճանից, բայց թրջվելու հատկությունը նվազում է Cu պարունակության աճին զուգընթաց: Փոքր քանակությամբ լիթիում պարունակող Ag Cu զոդանյութը կարող է բարելավել թրջվելու հատկությունը և լեգիրման աստիճանը զոդանյութի և հիմնական մետաղի միջև: AG Li զոդանյութն ունի ցածր հալման կետի և ուժեղ նվազեցվելու հատկանիշ: Այն հարմար է տիտանի և տիտանի համաձուլվածքների եռակցման համար պաշտպանիչ մթնոլորտում: Այնուամենայնիվ, վակուումային եռակցումը կաղտոտի վառարանը՝ լիթիումի գոլորշիացման պատճառով: Ag-5al- (0.5 ~ 1.0)Mn լցոնիչ մետաղը բարակ պատերով տիտանի համաձուլվածքի բաղադրիչների համար նախընտրելի լցոնիչ մետաղ է: Եռակցված միացումն ունի լավ օքսիդացման և կոռոզիոն դիմադրություն: Արծաթե հիմնական լցոնիչ մետաղով եռակցված տիտանի և տիտանի համաձուլվածքի միացումների կտրման ամրությունը ներկայացված է աղյուսակ 12-ում:

Աղյուսակ 12՝ Տիտանի և տիտանի համաձուլվածքների եռակցման գործընթացի պարամետրերը և միացման ամրությունը

Ալյումինի հիմքով զոդանյութի եռակցման ջերմաստիճանը ցածր է, ինչը չի հանգեցնի տիտանի համաձուլվածքի β փուլային փոխակերպման առաջացմանը, ինչը նվազեցնում է եռակցման սարքավորումների նյութերի և կառուցվածքների ընտրության պահանջները: Լցանյութի և հիմնական մետաղի փոխազդեցությունը ցածր է, և լուծարումն ու դիֆուզիան ակնհայտ չեն, բայց լցանյութի մետաղի պլաստիկությունը լավն է, և լցանյութի և հիմնական մետաղի միացումը հեշտ է, ուստի այն շատ հարմար է տիտանի համաձուլվածքի ռադիատորի, մեղրամոմի կառուցվածքի և լամինատե կառուցվածքի եռակցման համար:

Տիտանի կամ տիտանի ցիրկոնիումի վրա հիմնված հալվածքները սովորաբար պարունակում են Cu, Ni և այլ տարրեր, որոնք կարող են արագորեն դիֆուզվել մատրիցայի մեջ և ռեակցիայի մեջ մտնել տիտանի հետ եռակցման ընթացքում, ինչը հանգեցնում է մատրիցային կոռոզիայի և փխրուն շերտի առաջացման: Հետևաբար, եռակցման ընթացքում պետք է խստորեն վերահսկվեն եռակցման ջերմաստիճանը և պահպանման ժամանակը, և հնարավորինս չպետք է օգտագործվի բարակ պատերով կառուցվածքների եռակցման համար: B-ti48zr48be-ն տիպիկ Ti Zr եռակցանյութ է: Այն լավ թրջվողականություն ունի տիտանի նկատմամբ, և հիմնական մետաղը եռակցման ընթացքում հատիկների աճի հակում չունի:

(2) Ցիրկոնիումի և հիմնական համաձուլվածքների համար լցոնիչ մետաղների եռակցում։ Ցիրկոնիումի և հիմնական համաձուլվածքների եռակցումը հիմնականում ներառում է b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5 և այլն, որոնք լայնորեն օգտագործվում են միջուկային էներգետիկ ռեակտորների ցիրկոնիումի համաձուլվածքի խողովակների եռակցման մեջ։

(3) Տիտանի, ցիրկոնիումի և հիմնական համաձուլվածքների եռակցման հեղուկը և պաշտպանիչ մթնոլորտը կարող են բավարար արդյունքներ ստանալ վակուումում և իներտ մթնոլորտում (հելիում և արգոն): Արգոնային պաշտպանությամբ եռակցման համար պետք է օգտագործվի բարձր մաքրության արգոն, իսկ ցողի կետը պետք է լինի -54 ℃ կամ ավելի ցածր: Բոցային եռակցման համար պետք է օգտագործվի Na, K և Li մետաղների ֆտորիդ և քլորիդ պարունակող հատուկ հեղուկ:

2. Եռակցման տեխնոլոգիա

Մինչ եռակցումը, մակերեսը պետք է մանրակրկիտ մաքրվի, ճարպազրկվի և հեռացվի օքսիդային թաղանթը: Հաստ օքսիդային թաղանթը պետք է հեռացվի մեխանիկական եղանակով, ավազի մաքրման եղանակով կամ հալված աղային լոգանքի եղանակով: Բարակ օքսիդային թաղանթը կարելի է հեռացնել 20% ~ 40% ազոտական ​​թթու և 2% ֆտորաջրածին թթու պարունակող լուծույթում:

Ti, Zr-ը և դրանց համաձուլվածքները թույլ չեն տալիս շփվել միացման մակերեսի օդի հետ եռակցման տաքացման ժամանակ: Եռակցումը կարող է իրականացվել վակուումի կամ իներտ գազի պաշտպանության ներքո: Կարող է օգտագործվել բարձր հաճախականության ինդուկցիոն տաքացում կամ պաշտպանության մեջ տաքացում: Ինդուկցիոն տաքացումը լավագույն մեթոդն է փոքր սիմետրիկ մասերի համար, մինչդեռ վառարանում եռակցումն ավելի առավելություն ունի մեծ և բարդ բաղադրիչների համար:

Ti, Zr-ի և դրանց համաձուլվածքների եռակցման համար որպես տաքացնող տարրեր պետք է ընտրվեն Ni, Cr, W, Mo, Ta և այլ նյութեր: Ածխածնային աղտոտումից խուսափելու համար չպետք է օգտագործվեն բաց գրաֆիտով որպես տաքացնող տարրեր սարքավորումներ: Եռակցման հարմարանքները պետք է պատրաստված լինեն բարձր ջերմաստիճանային դիմադրողականություն ունեցող, Ti-ի կամ Zr-ի նման ջերմային ընդարձակման գործակից ունեցող և հիմնական մետաղի հետ ցածր ռեակտիվություն ունեցող նյութերից: