1. Materiale di brasatura
(1) Il titanio e le sue leghe di base vengono raramente brasati con lega per saldatura dolce. I metalli d'apporto utilizzati per la brasatura includono principalmente argento, alluminio, titanio o titanio-zirconio.
La lega per saldatura a base d'argento viene utilizzata principalmente per componenti con temperature di esercizio inferiori a 540 °C. I giunti che utilizzano lega per saldatura in argento puro presentano bassa resistenza, sono facili da fessurare e presentano una scarsa resistenza alla corrosione e all'ossidazione. La temperatura di brasatura della lega per saldatura Ag-Cu è inferiore a quella dell'argento, ma la bagnabilità diminuisce con l'aumento del contenuto di Cu. La lega per saldatura Ag-Cu contenente una piccola quantità di Li può migliorare la bagnabilità e il grado di lega tra la lega e il metallo base. La lega per saldatura AG-Li presenta le caratteristiche di un basso punto di fusione e di un'elevata riducibilità. È adatta per la brasatura di titanio e leghe di titanio in atmosfera protettiva. Tuttavia, la brasatura sotto vuoto inquina il forno a causa dell'evaporazione del Li. Il metallo d'apporto Ag-5al- (0,5 ~ 1,0) Mn è il metallo d'apporto preferito per componenti in lega di titanio a pareti sottili. Il giunto brasato presenta una buona resistenza all'ossidazione e alla corrosione. La resistenza al taglio dei giunti in titanio e leghe di titanio brasati con metallo d'apporto a base d'argento è mostrata nella Tabella 12.
Tabella 12 parametri del processo di brasatura e resistenza del giunto di titanio e leghe di titanio
La temperatura di brasatura della lega di alluminio è bassa, il che non causa la formazione di β nella lega di titanio. La trasformazione di fase riduce i requisiti per la selezione dei materiali e delle strutture di brasatura. L'interazione tra il metallo d'apporto e il metallo base è bassa e la dissoluzione e la diffusione non sono evidenti, ma la plasticità del metallo d'apporto è buona ed è facile laminare insieme il metallo d'apporto e il metallo base, quindi è molto adatto per la brasatura di radiatori in lega di titanio, strutture a nido d'ape e strutture laminate.
I flussi a base di titanio o titanio-zirconio contengono generalmente Cu, Ni e altri elementi, che possono diffondersi rapidamente nella matrice e reagire con il titanio durante la brasatura, causando corrosione della matrice e formazione di uno strato fragile. Pertanto, la temperatura di brasatura e il tempo di mantenimento devono essere rigorosamente controllati durante la brasatura e, per quanto possibile, non devono essere utilizzati per la brasatura di strutture a pareti sottili. B-ti48zr48be è un tipico lega per saldatura TiZr. Presenta una buona bagnabilità con il titanio e il metallo base non tende ad allargare i grani durante la brasatura.
(2) Metalli d'apporto per brasatura di zirconio e leghe di base La brasatura di zirconio e leghe di base comprende principalmente b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5, ecc., che sono ampiamente utilizzati nella brasatura di tubi in lega di zirconio dei reattori nucleari.
(3) Il flusso di brasatura e l'atmosfera protettiva di titanio, zirconio e leghe di base possono ottenere risultati soddisfacenti sotto vuoto e in atmosfera inerte (elio e argon). Per la brasatura con protezione in argon deve essere utilizzato argon ad alta purezza e il punto di rugiada deve essere pari o inferiore a -54 °C. Per la brasatura a fiamma deve essere utilizzato un flusso speciale contenente fluoruro e cloruro di metalli Na, K e Li.
2. Tecnologia di brasatura
Prima della brasatura, la superficie deve essere accuratamente pulita, sgrassata e la pellicola di ossido deve essere rimossa. La pellicola di ossido spessa deve essere rimossa con metodo meccanico, sabbiatura o bagno di sali fusi. La pellicola di ossido sottile può essere eliminata nella soluzione contenente acido nitrico al 20% ~ 40% e acido fluoridrico al 2%.
Ti, Zr e le loro leghe non devono entrare in contatto con l'aria durante il riscaldamento per brasatura. La brasatura può essere eseguita sotto protezione di vuoto o gas inerte. È possibile utilizzare il riscaldamento a induzione ad alta frequenza o il riscaldamento sotto protezione. Il riscaldamento a induzione è il metodo migliore per piccoli componenti simmetrici, mentre la brasatura in forno è più vantaggiosa per componenti grandi e complessi.
Per la brasatura di Ti, Zr e le loro leghe, è necessario selezionare come elementi riscaldanti NiCr, W, Mo, Ta e altri materiali. Non utilizzare apparecchiature con grafite esposta come elementi riscaldanti per evitare l'inquinamento da carbonio. L'attrezzatura di brasatura deve essere realizzata con materiali con buona resistenza alle alte temperature, coefficiente di dilatazione termica simile a quello di Ti o Zr e bassa reattività con il metallo base.
Data di pubblicazione: 13-06-2022