Способ пайки титановых сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗЮВ Т омев ф, -ВоИ 90.прототип). ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(56) 1. Йопгов Ю С. Сидохин Юпросы Формирования паяного шва.машиностроение, 1973, с. 692. Заявка Японки М 44-24258зл. 12 В 221, опубпик 1969 ((84) (87) СПОСОБ ПАЙКИ ИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, при котор междуаяемыми поверхностями помещаютпрослойку иэ титана, плакнрованную с .двух сторон медью, производят нагреваяше температуры контактного плавценияпары титан-медь, выдержку до полногоэатвердемння образовавшегося припоя нохлаждение, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения прочности паяныхсоединений прн пайке сложнолегированныхсплавов, соотношение сумма толщины плакнрованного слоя к толщнне тнтановой прослойки выбирают в пределах 1;18-1:40.Изобретение относится к пайке вчастности, к способам контактно-реактивной пайки титановых сплавов, и можетбыть использовано,в различных отрасляхмашиностроения и радиотехники при пайкесложнолегированных титановых сплавов,Известны способы пайки титановыхсплавов, при которых между паяемымиповерхностями помешают прослойку изметалла, способного к контактному плавлению в паре с титаном (серебро, медь,никель и др.), производят нагрев вышетемпературы контактного плавления, выдерживают до полного затвердевания припоя 1 Д15Недостатком способов является низкаяпрочность паяных соединений по сравнениюосновным металлом в случае пайки сложнолегированнык сплавов,Наиболее близким по технической суш Оности к изобретению является способ пайки титановых сплавов, при котором междупаяемыми поверхностями помешают прослойку из титана, плакированную с двухсторон медью, производят нагрев вышетемпературы контактного плавления парытитан-медь, выдержку до полного затвердевания образовавшегося припоя и охлаждение, Соотношение толщины прослойкииэ титана к суммарной толщине медных ,30слоев соответствует соотношению титанаи меди в эвтектике, наиболее близкой ктитану, При пайке пластина полностьюрасплавляется 2 1,Недостатком способа является то, чтопредел прочности паяных соединений припайке сложнолегированных титановых сплавов типа ВТ 15 и ВТ 23 состамяет не более 50% прочности основного материала.Целью изобретения ямяется повыше-, 4 Оние прочности паяных соединений сложнолегированных титановых сплавов.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу пайки титановыхсплавов, при котором между паяемыми; 45поверхностями помещают прослойку из титана, плакированную с двух сторон медью,производят нагрев выше температуры контактного плавления, пары титан-медь, выдержку при этой температуре до попногозатвердевания припоя и охлаждение, соотношение суммы толщин плакированногослоя к толщине титановой прослойки выбирают в пределах 1;15-1:40.Принципиальным отличием диффузион 55ного взаимодействия припоя с основнымматериалом в соответствии с данным способом контактно-реактивной пайки является характер диффузионного растворения меди иэ соединения, В процессе пайкипроисходит преимущественное растворениемеди в титановой прослойке, одновременно в эту прослойку диффундируют элементы, содержащиеся в основных материалах.Микрорентгеноспектральный анализ паянных тонкостенных элементов (-0,1 и0,2 мм) иэ титана ВТ 1-0 с ВТ 1-0 иВТ 1-0 с ВТ 15 позволяет установить следующие закономерности.Распределение концентрации меди в паянном соединении ВТ 1-0 с ВТ 1-0 свидетельствует о диффузии меди на исю толщину основного металла. Максимальное.содержание меди находится в центральнойчасти соединения. При соединении сплава ВТ 15 с титаном ВТ 1-0 меняется характер диффузионных процессов,Лиффуэия меди в сплав ВТ 15 затруднена, Это явление связано с противодиффу-.зией легируюших компонентов (хром м 6 либден) в основной металл. Очевидно,при соединении сплава ВТ 15 с ВТ 15диффузия легируюших компонентов ешеболее затруднена,Диффузия меди в сложнолегированныесплавы протекает значительно медленее,чем в прослойку чистого титана. П ри соотношении толщины меди в прослойке к толщине последней большем чем1:15, прочностные характеристики не достигают максимальных значений из-аазначительного содержания легирующихэлементов и меди в титановой прослойкеи недостаточно эффективного диффузионного рассасывания меди, В то же время присуммарной толщине меди в прослойке к толшине последней меньше чем 1:40 разрушениесоединений имеет пластичный характер,однако прочность соединений понижается, ввиду поямения в соединении слишкомбольших толшин малолегированноготита-,на, Толщина медных прослоек должнабыть в пределах 4-10 мкм, При меньих значениях толщины может не обра,зовываться требуемого количества жидкой.фазы для формирования соединений,при больших значениях происходит растворение основного материала в местахскопления жидкой фазы. Время выдержкипри пайке должно быть в пределах 0,51,5 ч.и определяться степенью протекания диффузионных процессов. Следовательно, для получения оптимальных механических свойств соотношение суммы толшины плакиронанного слоя к толщине титановой прослойки должно составлять неболее.1;15 и не менее 1;40,О/14 Тираж 684 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб. д,,Заказ иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна 3 1013074 4Способ осуществляется следующим об- уме 5-10 4 мм рт, .т. до 980-1000 С разом, и выдерживают при з."ой температуре 1 Образцы из титанового сплава ВТ 15 2 ч.обезжиривают и между ними помешают Результаты механических исцытаиий прослойку из меди или прослойку иэобраэпов предлагаемым и известным спотитанового сплава ВТ 1-О с нанесенными собами представлены в таблице. на нее вакуумным напылением слоями ме/Щ Применение изобретения для пайкиОбразцы помешают вснижакзцее при- . сложнопегированных сплавов типа ВТ 15 сцособление, обеспечивающее давление 1 п и ВТ 23 повышает прочность паяных соесжатия 0,4 кгс/см, нагревают в ваку- . динений на 70-90%.2В1