Lodning af aktive metaller

1. Loddemateriale

(1) Titan og dets basislegeringer loddes sjældent med blødlodning. De anvendte tilsatsmetaller til lodning omfatter hovedsageligt sølvbaseret, aluminiumbaseret, titanbaseret eller titan-zirconiumbaseret.

Sølvbaseret loddetin anvendes hovedsageligt til komponenter med en arbejdstemperatur på under 540 ℃. Samlinger med rent sølvlod har lav styrke, revner let og dårlig korrosionsbestandighed og oxidationsbestandighed. Loddetemperaturen for AgCu-loddetin er lavere end for sølv, men befugtningsevnen falder med stigende Cu-indhold. AgCu-loddetin, der indeholder en lille mængde Li, kan forbedre befugtningsevnen og legeringsgraden mellem loddet og basismetallet. AGLi-loddetin har lavt smeltepunkt og stærk reducerbarhed. Det er egnet til lodning af titanium og titanlegeringer i beskyttende atmosfære. Vakuumlodning vil dog forurene ovnen på grund af Li-fordampning. Ag-5al-(0,5 ~ 1,0)Mn-tilsatsmetal er det foretrukne tilsatsmetal til tyndvæggede titanlegeringskomponenter. Den loddede samling har god oxidations- og korrosionsbestandighed. Forskydningsstyrken for titanium- og titanlegeringssamlinger loddet med sølvbaseret tilsatsmetal er vist i tabel 12.

Tabel 12 parametre for loddeprocessen og samlingsstyrke for titanium og titanlegeringer

Tabel 12 parametre for loddeprocessen og samlingsstyrke for titanium og titanlegeringer

Loddetemperaturen for aluminiumbaseret lodning er lav, hvilket ikke vil forårsage forekomst af titanlegering β. Fasetransformation reducerer kravene til valg af loddematerialer og -strukturer. Interaktionen mellem fyldmetallet og basismetallet er lav, og opløsning og diffusion er ikke tydelig, men fyldmetallets plasticitet er god, og det er let at rulle fyldmetallet og basismetallet sammen, så det er meget velegnet til lodning af titanlegeringsradiatorer, bikagestrukturer og laminatstrukturer.

Titanbaserede eller titan-zirconiumbaserede flusmidler indeholder generelt Cu, Ni og andre elementer, som hurtigt kan diffundere ind i matricen og reagere med titan under lodning, hvilket resulterer i matrixkorrosion og dannelse af et sprødt lag. Derfor bør loddetemperaturen og holdetiden kontrolleres strengt under lodning og bør så vidt muligt ikke anvendes til lodning af tyndvæggede strukturer. B-ti48zr48be er et typisk TiZr-loddemetal. Det har god befugtningsevne over for titan, og basismetallet har ingen tendens til kornvækst under lodning.

(2) Lodning af tilsatsmetaller til zirconium og basislegeringer. Lodning af zirconium og basislegeringer omfatter hovedsageligt b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5 osv., som er meget anvendt til lodning af zirconiumlegeringsrør i atomkraftreaktorer.

(3) Loddeflusmiddel og titan-, zirconium- og baselegeringer med beskyttelsesatmosfære kan opnå tilfredsstillende resultater i vakuum og inert atmosfære (helium og argon). Højrent argon skal anvendes til argonbeskyttet lodning, og dugpunktet skal være -54 ℃ eller lavere. Til flammelodning skal anvendes specielt flusmiddel indeholdende fluorid og klorid af metallerne Na, K og Li.

2. Loddeteknologi

Før lodning skal overfladen rengøres grundigt, affedtes, og oxidfilmen skal fjernes. Tykke oxidfilm skal fjernes mekanisk, sandblæsningsmetode eller smeltet saltbad. Den tynde oxidfilm kan fjernes i en opløsning, der indeholder 20% ~ 40% salpetersyre og 2% flussyre.

Ti, Zr og deres legeringer må ikke komme i kontakt med luft på samlingsoverfladen under lodning. Lodning kan udføres under beskyttelse af vakuum eller inert gas. Højfrekvent induktionsopvarmning eller opvarmning i beskyttelsesklassen kan anvendes. Induktionsopvarmning er den bedste metode til små symmetriske dele, mens lodning i ovn er mere fordelagtigt til store og komplekse komponenter.

NiCr, W, Mo, Ta og andre materialer skal vælges som varmeelementer til lodning af Ti, Zr og deres legeringer. Udstyr med eksponeret grafit som varmeelementer må ikke anvendes for at undgå kulstofforurening. Loddeudstyr skal være fremstillet af materialer med god højtemperaturstyrke, lignende termisk udvidelseskoefficient som Ti eller Zr og lav reaktivitet med basismetaller.


Opslagstidspunkt: 13. juni 2022