SU1368122A1

SU1368122A1 - Method of resistance-reactive brazing of titanium alloys

Info

Publication number: SU1368122A1
Application number: SU864120188A
Authority: SU
Inventors: Александр Семенович Шпигель; Виталий Сергеевич Рыльников; Марина Генриховна Экимян
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4371
Priority date: 1986-06-18
Filing date: 1986-06-18
Publication date: 1988-01-23

Abstract

Изобретение относитс к пайке, в частности к. способам пайки сложно- легированных титановых сплавов, и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени . Целью изобретени вл етс повышение механических свойств и коррозионной стойкости па ных соединений из слож- нолегированных титановых сплавов. Это достигаетс путем размещени между па емыми поверхност ми прослойки из титана, легированного цирконием и плакированного с двух сторон медью. Соотношение суммы толщин плакирующих слоев с толщиной прослойки выбираетс в пределах o-t (1:10)-(1: 14) . Собранные детали нагревают до температуры контактног-реактивного плавлени , производ т выдержку при этой температуре до полного затвердевани припо и охлаждение. Прочность па ных соединений 120-130 кгс/мм. После работы соединени в 3%-ном растворе NaCl в течение 150 сут падение прочности всего 10%. (ЛThe invention relates to soldering, in particular to. Soldering methods for complexly alloyed titanium alloys, and can be used in various fields of engineering. The aim of the invention is to improve the mechanical properties and the corrosion resistance of solder joints from complex titanium alloys. This is achieved by placing between the paved surfaces of a layer of titanium doped with zirconium and clad on both sides with copper. The ratio of the sum of the thickness of the cladding layers with the thickness of the interlayer is chosen in the range o-t (1:10) - (1: 14). The assembled parts are heated to contact-reactive melting temperature, are aged at this temperature until the solder solidifies and cools. The strength of soldered joints is 120-130 kgf / mm. After operation of the compound in a 3% NaCl solution for 150 days, the drop in strength is only 10%. (L

Description

ОдOd

0 оо0 oo

N5 ГОN5 GO

11eleven

Изобретение относитс к пайке, в частности к способам пайки сложно- легированных титановых сплавов, и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени .The invention relates to soldering, in particular to methods for brazing of complex alloyed titanium alloys, and can be used in various fields of engineering.

Цель изобретени - повышение механических , свойств и коррозионной стойкости па ных соединений из сложно - легированных титановых сплавов. The purpose of the invention is to increase the mechanical, properties and corrosion resistance of solder joints from complexly alloyed titanium alloys.

Способ осу дествл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Между соедин емыми поверхност ми деталей из сложнолегированного тита- нового сплава размещают прослойку из титана, легированного циркоршем и плакированную с двух сторон медью, причем соотношение суммы толщин плакирующих слоев .с толгциной титановой прослойки в пределах (1:10)-(1:14). Собранные детали нагревают до ратуры контактно-реактивного плавлени , производ т врвдержку при этой температуре до полного затвердевани припо и охлаждени .Between the joined surfaces of parts from the complexed titanium alloy, a layer of titanium, doped with circumshell and clad on both sides with copper, is placed, with the ratio of the sum of the thicknesses of the cladding layers with the titanium layer tolgica within (1:10) - (1:14) . The assembled parts are heated to the temperature of contact-reactive melting, they are held at this temperature until the solder solidifies and is cooled.

Легирование титановой прослойки цирконием обеспечивает повышение пластичности па ных соединений. The doping of the titanium layer with zirconium provides an increase in the plasticity of soldered compounds.

Диффузи меди в сложнолегирован- ные сплавы протекает значительно . медленнее5 чем в прослойку техничес- ког о чистого титана и титановох о сплава (Ti-Zr),.Diffusion of copper into complex-alloyed alloys proceeds significantly. slower5 than in the interlayer of pure titanium and titanium oxide alloy (Ti-Zr) ,.

Соотношение суммы толщин плакирую щего сло с толищной титановой про- слойки выбрано из условий гарантированного отсутстви в структуре интерметаллических прослоек.The ratio of the sum of the thickness of the cladding layer with the titanium layer was chosen from the conditions of guaranteed absence of intermetallic interlayers in the structure.

Металлографическим анализом установлено , что при выбранном соотногае- НИИ меди с толщиной титановой про- слойки, легированной цирконием, и при температуре пайки 980 С и выдержке 1.,5 ч эвтектическа составл юща не обнаруШ Шаетс , Интерметаллически соединени имеют мелкодисперсньш вид и обнаруживаютс в небольшом количестве .By metallographic analysis, it was found that with the selected ratio of the institute of copper with the thickness of the titanium interlayer alloyed with zirconium and at a soldering temperature of 980 ° C and an exposure of 1. 5 hours, the eutectic component was not detected, the intermetallic compounds had a fine dispersion and were found in a small quantity.

Повьшение механцческих свойств па ного соединени достигаетс за счет изменени соотношени слоев меди с толщиной прослойки и хнапичи в па ном соединении циркони , а также д ффузии молибдена, и хрома и ванади .The mechanical properties of the solder compound are affected by changing the ratio of the copper layers to the thickness of the interlayer and the nnapichi in the paired zirconium compound, as well as by molybdenum, chromium and vanadium fusion.

Медь диффундирует в прослойку легированного цирконием титана и основной металл. Цирконий диффундирует в основной металл, а хром, молибден иCopper diffuses into the zirconium-doped titanium layer and the base metal. Zirconium diffuses into the base metal, and chromium, molybdenum and

2222

ванадий - в прослойку легированного титана,vanadium - in a layer of doped titanium,

В результате протекающих процессов в диффузионной зоне па ного соединени повьшаетс прочность и коррозионна стойкость. Кроме того, в результате выбранного отношени слоев меди и титановой прослойки концентраци меди как в па ном соединении так и иффузионной зоне вл етс оптимальной с точки зрени обеспечени прочности и коррозионной стойкости, в 3%-Hoi растворе NaCl „As a result of the processes taking place in the diffusion zone of the solder joint, strength and corrosion resistance increase. In addition, as a result of the selected ratio of the copper and titanium layers, the copper concentration in the joint and in the diffusion zone is optimal from the point of view of ensuring strength and corrosion resistance in a 3% -Hoi NaCl solution.

Технологический процесс пайки сложнолегированньгк сплавов состоит из обезжиривани па ных соединений из титанового сплава ВТ23 или других, сплава и прослойки из титана ВТ 1-0, легированной цирконием (250-3,5%), толщиной 160-220 мкм; нанесени медного покрыти толщиной 8 мкм с обеих сторон титановой прослойки, легированной цирконием, методом термовакуумного испарени и конденсации меди; сборки па ных изделий и титановой прослойки с нанесенным меднь&1 покрытием в специальном приспособлении; соединени изделий методом контактно- реактивной диффузион1;ой пайки в специальном приспособлении, обеспечивающем сжимающее давление 0,4 кгс/см , The technological process of soldering of complex alloyed alloys consists of degreasing paired compounds of titanium alloy VT23 or others, an alloy and a layer of titanium VT 1-0, alloyed with zirconium (250-3.5%), with a thickness of 160-220 microns; applying a copper coating with a thickness of 8 µm on both sides of the zirconium-doped titanium layer by thermal vacuum evaporation and copper condensation; assembling paired products and a titanium layer coated with a copper & 1 coating in a special device; joining products by the method of contact-reactive diffusion; 1 nd soldering in a special device providing a compressive pressure of 0.4 kgf / cm,

в вакуумной печи при атмосферном давлении не выше 5-10 мм рт,ст„ или в среде аргона при 980 С, времени выдержки 1,5 ч; проведени термической обработки па ных соединений.in a vacuum furnace at atmospheric pressure not higher than 5-10 mm Hg, st „or in argon medium at 980 С, exposure time 1.5 h; heat treatment of soldered compounds.

Прочность па ных соединений после термической обработки 120-130 кгс/ /мм J что на 20% выше, чем при пайке по известному способу. После коррозионных испытаний в растворе NaCl в течение 150 сут прочность падает менее чем на 10%, в то врем как при пайке по известному способу падение прочности составл ет 25%,The strength of soldered joints after heat treatment is 120-130 kgf / mm J, which is 20% higher than when soldering by a known method. After corrosion testing in a NaCl solution for 150 days, the strength drops by less than 10%, while when brazing by a known method, the strength drop is 25%,

Claims

Invention Formula

The method of contact-reactive soldering of titanium alloys, mainly complexly alloyed, in which an interlayer of the connecting surfaces accommodates a layer of titanium clad on both sides with copper, produces heating above the temperature of contact-reactive melting, holding it at this temperature until it is completely solidified. solder and cooling.

313681224

characterized in that the alloyed zirconium, and the ratio in order to increase the mechanical. sums of thickness of cladding layers with thickness properties and corrosion resistance by titanium layer thickness are selected

compounds, titanium interlayer,. within (1:10) - (1:14).

uh