Раствор для вакуумной пайки сотового титанового сплава

Схемы пайки для сотовых конструкций из титанового сплава и титанового сплава, а также титанового сплава и нержавеющей стали следующие:
Вакуумный пайковый раствор для титановых сплавов и сотовых структур из титановых сплавов
1. Выбор припоя
Рекомендуемый припой: припой на основе титана (например, аморфная фольга на основе титана с составом Ti-37,5Zr-15Cu-10Ni). Характеристики: Диапазон температур плавления: 830–840°C; Температура вакуумной пайки обычно устанавливается на уровне 900–920 °C (она должна быть выше температуры перехода β-фазы основного материала, но при этом не допускается огрубление микроструктуры). Устойчив к высоким температурам, коррозии, прочность соединения близка к прочности основного материала, подходит для несущих деталей.
2. Параметры процесса вакуумной пайки
Температура вакуумной пайки: 900-920°C
Время изоляции: длительное (регулируется в зависимости от высоты сотового сердечника для обеспечения полной диффузии)
Толщина припоя: 30–80 мкм для обеспечения скорости сварки интерфейса (80 мкм обеспечивает наилучшую прочность).
Степень вакуума: <4×10⁻³ Па, избегать окисления.
3. Совместное выступление
Прочность на отрыв: После оптимизации может достигать 19,82 МПа (разрушение происходит в сотовом сердечнике, что указывает на хорошее сцепление интерфейса).
Микроструктура: в области паяного шва образуется α+β-видманштеттовая структура с небольшим количеством интерметаллических соединений (таких как Ti-Cu, Ti-Fe), но влияние на прочность незначительно.
Вакуумное решение для пайки сотовых конструкций из титанового сплава и нержавеющей стали.
1. Выбор припоя
Рекомендуемый припой: припой на основе серебра (рекомендуется).
Припои на основе титана (например, Ti-Zr-Cu-Ni) плохо смачиваются нержавеющей сталью, образуют на границе раздела хрупкие интерметаллические соединения (например, Ti-Fe, Ti-Cu) и имеют чрезмерно высокую микротвердость (400–460 HV), что приводит к низкой прочности связи на границе раздела. Припой на основе серебра обладает хорошей смачиваемостью, а реакция на границе раздела более контролируема.
2. Параметры процесса
Температура вакуумной пайки: 810-830°C
Время поддержания тепла: 10 минут
Слой припоя: необходимо обеспечить достаточное смачивание, чтобы избежать остаточной хрупкой фазы (например, Ti-Fe).
3. Совместное выступление
Прочность на разрыв: до 10,35 МПа (разрушение произошло в сотовом заполнителе, что свидетельствует о надежности соединения интерфейсов).
Микроструктура: Интерфейсы: нержавеющая сталь 304/интерметаллическое соединение Ti-Fe/соединение Ag-Cu/титановый сплав TC4. Микротвердость в зоне паяного шва составляет 103–111 HV, что значительно ниже, чем у припоя на основе титана (400+ HV).
Основные различия в процессе и меры предосторожности
Управление реакцией интерфейса:
При вакуумной пайке титановых сплавов и нержавеющей стали необходимо подавлять образование хрупких интерметаллических соединений (таких как Ti-Fe, Ti-Cu), поэтому предпочтительными припоями являются припои на основе серебра. Температура и время пайки припоями на основе титана должны быть строго ограничены, чтобы избежать остаточных хрупких фаз в недиффузионной зоне.
Скорость сварки и скорость закупорки отверстий:
При вакуумной пайке сот из титанового сплава количество добавляемого припоя напрямую влияет на степень закупорки отверстий глушителя. Рекомендуемая толщина припоя составляет 30 мкм с учетом как паяемости, так и акустических характеристик (степень блокирования <5%).
Направление оптимизации производительности:
Пайка титановых сплавов улучшает однородность α+β-структуры в зоне сварки за счет регулирования времени диффузии; Пайка разнородных материалов требует использования промежуточного слоя (например, Cu/Ni) или композитного припоя для снижения хрупкости интерфейса.
Рекомендации по выбору решения для вакуумной пайки
Заключение по схеме вакуумной пайки. На основании сравнительных данных процесса пайки двух типов сот из титановых сплавов среди титановых сплавов предпочтительным является высокопрочный припой на основе титана (900-920 °C/длительное время), а для разнородных материалов рекомендуется припой на основе серебра (810-830 °C/10 мин). В обоих случаях необходимо контролировать толщину припоя и параметры процесса, чтобы обеспечить скорость сварки и механические свойства.