Способ пайки деталей из титана и егоСплАВОВ Советский патент 1981 года по МПК B23K1/20 

Изобретение относится к пайке, в частности к способам контактно-реактивной пайки титана. Известны способы контактно-реакти ной пайки деталей из титана через прослойки меди или никеля 1. Недостатками известных способов являются сильная эрозия основного металла при лайке через прослойку ни келя и низкая коррозионная стойкость соединений, паяных через медь. Известен также способ пайки деталей из титана и его сплавов, при котором между детгшями размещают прослойки никеля и меди, нагревают детали в вакууме или защитной среде до температуры контактного плавления, выдерживают при этой температуре и охлаждают {2. Недостатком данного способа является значительная эрозия паяемых деталей, что значительно снижает работоспособность тонкостенных конструкций ( сГсО, 1-0,2 мм). Цель изобретения - снижение эрозии паяемых деталей. Поставленная цель достигается тем что при контактно-реактивной пайк деталей из титана и его сплавов в паяемом зазоре размещают слои никеля и циркония. Сущность способа заключается в том, что при введении в зазор циркония значительно уменьшается количество титана, переходящего в жидкую фазу при контактном плавлении. Реализация данного способа при пайке тонкостенных конструкций может позволить полностью исключить эрозию основного металла и при определенных соотношениях толщин слоев никеля и циркония. При пайке через традиционнные покрытия меди (9 мкм) и никеля (4 мкм) образуется соответственно слой жидкой фазы 27 и 54 мкм. При этом глубина эрозии титана составляет 18 мкм, а никеля - 54 мкм. Температура пайки через медное и никелевое покрытие составляет 950tlo C. Для обеспечения образования слоя жидкости 27 мкм при температуре пайки 960 С в случае использования покрытия никель-инрко.ний необходимо нанести слой никеля 4 мкм и слой циркония 9 мкм. Глубина эрозии при этом составляет 14 мкм, т.е. меньше, чем при пайке через покрытие меди и никеля. Возможно полностью исключить эрозию основного металла, если наносить слой покрытия никеля и циркония в соотношении 1:6. Например, толишна слоя никеля и циркония соответственно составляет 4 и 24 мкм. В этом случае толщина жидкой прослойки составляет 27 мкм, а эрозия титана не обнаруживается. Способ выполняется следующим об разом. Подготовку поверхности паябмых деталей проводят обычным способом. На одну из паяемых поверхностей мето дом испарения и конденсации- в вакууме наносят двухслойное покрытие никель и цирконий ( в любой последовательности) , затем детали сжимают для обеспечения контакта между паяекы ми поверхностями.пайку деталей осуществляют в защитной среде или в вакууме при остаточном давлении 1.10 SjlO- MM рт. ст. НагревДеталей проводят до образования- жидкой фазы (965-980®С). В этом диапазоне температур осуществляют выдержку для про текания диффузионных процессов, сниж ющих содержание никеля в паяном соединении до значения, меньшего его предельной растворимости в В-Т1 и ох лаждали . Использование предлагаемого способа пайки, преимущественно тонкостенных изделий из титана,обеспечивает по сравнению с известными способами повииение качества паяных соединений и их прочность, что позволяет повысить надежность и долговечность изделий. Формула изобретения Способ пайки деталей из титана и его сплавов, преимущественно тонкостенных, при котором между деталями размещают прослойку никеля, нагревают детали в вакууме или защитной среде до температуры контактного плавления, выдерживают при этой температуре и охлаждают, отличающийс я тем, что, с целью снижения эрозии паяемых деталей,между детгшями дополнительно вводят слой циркония. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Долгов Ю.С,. и Сидохин Ю.Ф. вопросы формирования паяного шва. М., Машиностроение, 1973, с. 6990. 2.Патент США № 3957194, кл. 228-194, 18.05,76.