1. Bahan pematerian
(1) Titanium dan aloi asasnya jarang sekali dipateri dengan pateri lembut. Logam pengisi pateri yang digunakan untuk memateri terutamanya termasuk asas perak, asas aluminium, asas titanium atau asas titanium zirkonium.
Pateri berasaskan perak digunakan terutamanya untuk komponen dengan suhu kerja kurang daripada 540 ℃. Sambungan yang menggunakan pateri perak tulen mempunyai kekuatan yang rendah, mudah retak, dan rintangan kakisan dan pengoksidaan yang lemah. Suhu pematrian pateri Ag Cu adalah lebih rendah daripada perak, tetapi kebolehbasahan berkurangan dengan peningkatan kandungan Cu. Pateri Ag Cu yang mengandungi sedikit Li boleh meningkatkan kebolehbasahan dan darjah pengaloian antara pateri dan logam asas. Pateri AG Li mempunyai ciri-ciri takat lebur yang rendah dan kebolehreduksian yang kuat. Ia sesuai untuk mematri titanium dan aloi titanium dalam atmosfera pelindung. Walau bagaimanapun, pematrian vakum akan mencemarkan relau akibat penyejatan Li. Logam pengisi Ag-5al- (0.5 ~ 1.0) Mn adalah logam pengisi pilihan untuk komponen aloi titanium berdinding nipis. Sambungan yang dipatri mempunyai rintangan pengoksidaan dan kakisan yang baik. Kekuatan ricih sambungan titanium dan aloi titanium yang dipatri dengan logam pengisi asas perak ditunjukkan dalam Jadual 12.
Jadual 12 parameter proses pematrian dan kekuatan sambungan titanium dan aloi titanium
Suhu pematerian pateri berasaskan aluminium adalah rendah, yang tidak akan menyebabkan berlakunya transformasi Fasa β aloi titanium, mengurangkan keperluan untuk pemilihan bahan dan struktur lekapan pematerian. Interaksi antara logam pengisi dan logam asas adalah rendah, dan pembubaran dan penyebaran tidak jelas, tetapi keplastikan logam pengisi adalah baik, dan mudah untuk menggulung logam pengisi dan logam asas bersama-sama, jadi ia sangat sesuai untuk memateri radiator aloi titanium, struktur sarang lebah dan struktur lamina.
Fluks berasaskan titanium atau titanium zirkonium biasanya mengandungi Cu, Ni dan unsur-unsur lain, yang boleh meresap dengan cepat ke dalam matriks dan bertindak balas dengan titanium semasa pematerian, mengakibatkan kakisan matriks dan pembentukan lapisan rapuh. Oleh itu, suhu pematerian dan masa pegangan harus dikawal ketat semasa pematerian, dan tidak boleh digunakan untuk pematerian struktur berdinding nipis sejauh mungkin. B-ti48zr48be ialah pateri Ti Zr yang tipikal. Ia mempunyai kebolehbasahan yang baik terhadap titanium, dan logam asas tidak mempunyai kecenderungan pertumbuhan butiran semasa pematerian.
(2) Mematri logam pengisi untuk zirkonium dan aloi asas. Pematrian zirkonium dan aloi asas terutamanya merangkumi b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5, dan sebagainya, yang digunakan secara meluas dalam pematrian paip aloi zirkonium reaktor kuasa nuklear.
(3) Fluks pematerian dan atmosfera pelindung titanium, zirkonium dan aloi asas boleh mencapai hasil yang memuaskan dalam vakum dan atmosfera lengai (helium dan argon). Argon ketulenan tinggi hendaklah digunakan untuk pematerian berpelindung argon, dan takat embun mestilah -54 ℃ atau lebih rendah. Fluks khas yang mengandungi fluorida dan klorida logam Na, K dan Li mesti digunakan untuk pematerian api.
2. Teknologi pematerian
Sebelum mematri, permukaan mesti dibersihkan dengan teliti, dinyahgris dan filem oksida dibuang. Filem oksida tebal hendaklah dibuang melalui kaedah mekanikal, kaedah letupan pasir atau kaedah mandian garam cair. Filem oksida nipis boleh dibuang dalam larutan yang mengandungi 20% ~ 40% asid nitrik dan 2% asid hidrofluorik.
Ti, Zr dan aloinya tidak dibenarkan bersentuhan dengan permukaan sambungan dengan udara semasa pemanasan pateri. Pematerian boleh dijalankan di bawah perlindungan vakum atau gas lengai. Pemanasan aruhan frekuensi tinggi atau pemanasan dalam perlindungan boleh digunakan. Pemanasan aruhan adalah kaedah terbaik untuk bahagian simetri kecil, manakala pematerian dalam relau adalah lebih berfaedah untuk komponen yang besar dan kompleks.
Ni Cr, W, Mo, Ta dan bahan-bahan lain hendaklah dipilih sebagai elemen pemanas untuk mematri Ti, Zr dan aloinya. Peralatan dengan grafit terdedah sebagai elemen pemanas tidak boleh digunakan untuk mengelakkan pencemaran karbon. Lekapan pematri hendaklah diperbuat daripada bahan dengan kekuatan suhu tinggi yang baik, pekali pengembangan haba yang serupa dengan Ti atau Zr, dan kereaktifan yang rendah dengan logam asas.
Masa siaran: 13 Jun 2022