הלחמת מתכות פעילות

1. חומר הלחמה

(1) טיטניום וסגסוגות הבסיס שלו לעיתים רחוקות מולחמים באמצעות הלחמה רכה. מתכות המילוי להלחמה המשמשות להלחמה כוללות בעיקר בסיס כסף, בסיס אלומיניום, בסיס טיטניום או בסיס טיטניום זירקוניום.

הלחמה על בסיס כסף משמשת בעיקר לרכיבים עם טמפרטורת עבודה נמוכה מ-540 מעלות צלזיוס. לחיבורים המשתמשים בהלחמת כסף טהור יש חוזק נמוך, קל לסדקים, עמידות נמוכה בפני קורוזיה ועמידות נמוכה בפני חמצון. טמפרטורת ההלחמה של הלחמת Ag Cu נמוכה מזו של כסף, אך יכולת ההרטבה יורדת עם עליית תכולת הנחושת. הלחמת Ag Cu המכילה כמות קטנה של ליתיום יכולה לשפר את יכולת ההרטבה ואת מידת הסגסוגת בין ההלחמה למתכת הבסיס. להלחמת AG Li יש מאפיינים של נקודת התכה נמוכה וצמצום חזק. היא מתאימה להלחמת טיטניום וסגסוגות טיטניום באטמוספרה מגינה. עם זאת, הלחמת ואקום תגרום לזהם את התנור עקב אידוי ליתיום. מתכת המילוי Ag-5al- (0.5 ~ 1.0) Mn היא מתכת המילוי המועדפת עבור רכיבי סגסוגת טיטניום בעלי דופן דקה. לחיבור המולחם יש עמידות טובה בפני חמצון וקורוזיה. חוזק הגזירה של חיבורי טיטניום וסגסוגת טיטניום המולחמים עם מתכת מילוי על בסיס כסף מוצג בטבלה 12.

טבלה 12 פרמטרים של תהליך הלחמה וחוזק חיבורים של טיטניום וסגסוגות טיטניום

טמפרטורת ההלחמה של הלחמה מבוססת אלומיניום נמוכה, מה שלא יגרום להופעת β של סגסוגת טיטניום. טרנספורמציה פאזית מפחיתה את הדרישות לבחירת חומרי ומבנים של מתקן הלחמה. האינטראקציה בין מתכת המילוי למתכת הבסיס נמוכה, וההמסה והדיפוזיה אינן ברורות, אך הפלסטיות של מתכת המילוי טובה, וקל לגלגל את מתכת המילוי ומתכת הבסיס יחד, ולכן היא מתאימה מאוד להלחמת רדיאטורים מסגסוגת טיטניום, מבני חלת דבש ומבני למינציה.

פלקסים מבוססי טיטניום או טיטניום זירקוניום מכילים בדרך כלל נחושת (Cu), ניקל (Ni) ויסודות אחרים, אשר יכולים להתפזר במהירות לתוך המטריצה ​​ולהגיב עם טיטניום במהלך ההלחמה, וכתוצאה מכך לגרום לקורוזיה של המטריצה ​​וליצירת שכבה שבירה. לכן, יש לשלוט בקפדנות על טמפרטורת ההלחמה וזמן ההחזקה במהלך ההלחמה, ואין להשתמש בהם להלחמת מבנים בעלי דופן דקה ככל האפשר. B-ti48zr48be הוא הלחמה טיפוסית מסוג TiZr. יש לה יכולת הרטבה טובה לטיטניום, ולמתכת הבסיס אין נטייה לצמיחת גרגירים במהלך ההלחמה.

(2) הלחמת מתכות מילוי עבור זירקוניום וסגסוגות בסיס הלחמת זירקוניום וסגסוגות בסיס כוללת בעיקר b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5 וכו', הנמצאים בשימוש נרחב בהלחמת צינורות מסגסוגות זירקוניום של כורי כוח גרעיניים.

(3) ניתן להשיג תוצאות משביעות רצון באמצעות שטף הלחמה וסגסוגות בסיסיות מסוג טיטניום, זירקוניום ובאטמוספרה מגנה בוואקום ובאטמוספרה אינרטית (הליום וארגון). יש להשתמש בארגון בעל טוהר גבוה להלחמה מוגנת בארגון, ונקודת הטל חייבת להיות -54 מעלות צלזיוס או פחות. יש להשתמש בשטף מיוחד המכיל פלואוריד וכלוריד של המתכות Na, K ו-Li להלחמה בלהבה.

2. טכנולוגיית הלחמה

לפני הלחמה, יש לנקות היטב את המשטח, להסיר שומנים ולהסיר את שכבת התחמוצת. יש להסיר שכבת תחמוצת עבה בשיטה מכנית, שיטת התזת חול או שיטת אמבט מלח מותך. ניתן להסיר את שכבת התחמוצת הדקה בתמיסה המכילה 20% ~ 40% חומצה חנקתית ו-2% חומצה הידרופלואורית.

אסור שטיטניום, זירקון וסגסוגותיהם יבואו במגע עם אוויר על פני השטח של החיבור במהלך חימום באמצעות הלחמה. ניתן לבצע הלחמה תחת הגנה של ואקום או גז אינרטי. ניתן להשתמש בחימום אינדוקציה בתדר גבוה או בחימום תחת הגנה. חימום אינדוקציה הוא השיטה הטובה ביותר עבור חלקים סימטריים קטנים, בעוד שהלחמה בתנור יתרון יותר עבור רכיבים גדולים ומורכבים.

יש לבחור NiCr, W, Mo, Ta וחומרים אחרים כגופי חימום להלחמת Ti, Zr וסגסוגותיהם. אין להשתמש בציוד עם גרפיט חשוף כגופי חימום כדי למנוע זיהום פחמן. גוף ההלחמה צריך להיות עשוי מחומרים בעלי חוזק טוב בטמפרטורה גבוהה, מקדם התפשטות תרמית דומה ל-Ti או Zr, ותגובתיות נמוכה עם מתכת בסיסית.