Технологии пайке |

Часть 4

Воскресенье, 11 Окт 2009

Для предотвращения растворения циркония припоями, вступающими с ним в активное взаимодействие, применяют промежуточные барьерные покрытия. В этом случае используют никелевое покрытие, которое имеет удовлетворительное сцепление с цирконием при условии предварительного травления поверхности детали в водных растворах фторида аммония и плавиковой кислоты, подогретых до 30—40° С, и последующего отжига в вакууме при 850—900° С. Пайку по никелевому покрытию можно производить всеми легкоплавкими припоями, смачивающими никель, и высокотемпературными, но с температурой пайки, не превышающей 900° С, так как при температуре 960° С образуется легкоплавкая эвтектика.

Припои на основе серебра, рекомендуемые для пайки никелированного циркония. При пайке этими припоями по никелевому барьерному покрытию обеспечивается вакуумная плотность и предел прочности паяных соединений до 20 кгс/мм2.

Для работы соединений циркония при высокой температуре применяют более тугоплавкие барьерные покрытия, например, ниобий. Пайку по ниобиевому покрытию производят при температуре 1000—1200° С припоями системы Zr — Ni, Zr — Ni — Pd, Ti — Pd и др.

При пайке циркония с ниобием, танталом, молибденом и гафнием, без нанесения барьерного покрытия, применяют припой системы Zr — V, Zr — Со и др. Соединения, паянные этими припоями, обеспечивают теплостойкость до температуры 1200—1300° С.


Часть 3

Воскресенье, 11 Окт 2009

При выборе припоя необходимо учитывать, что многие компоненты, входящие в припой (Ag, Cu, Ni), активно взаимодействуют с основным металлом с образованием химических соединений или легкоплавких эвтектик. Поэтому пайку циркония с медью, никелем, железом или нержавеющей сталью можно осуществлять без припоя, контактно-реактивным методом. Хотя соединения получаются и непрочными, но обеспечивают герметичность и коррозионную стойкость.

Многие припои активно растворяют цирконий, вызывая сильную эрозию или сквозное проплавление тонкостенных конструкций. Сильной эрозии цирконий подвергается при пайке медью. Припой на основе титана не вызывает эрозии, так как титан с цирконием образуют твердые растворы.

Припои обеспечивают вакуумную плотность соединений циркония с железом, низкоуглеродистой сталью и никелем при комнатной и повышенных температурах. Пайку циркония этими припоями осуществляют без нанесения барьерных покрытий, что упрощает технологический процесс и повышает надежность соединений.

Пайку циркония без барьерного покрытия осуществляют и самофлюсующими серебряными припоями.


Часть 2

Воскресенье, 11 Окт 2009

С азотом цирконий начинает взаимодействовать с температуры 400° С. Наибольшее поглощение азота из воздуха происходит в интервале температур 1000—1600° С. Удалить азот из циркония при нагревании в вакууме до температуры 1300° С не удается.

Реакция циркония с кислородом сопровождается образованием на его поверхности окисной пленки. Однако при температуре выше 450° С пленка растворяется в металле, вследствие чего происходит дальнейшее поглощение кислорода. Удалить кислород из циркония нагревом в вакууме не удается. Инертные газы аргон и гелий не растворяются в цирконии, но при недостаточной их чистоте цирконий окисляется и на его поверхности образуется слой окислов черно-синего цвета. Перед пайкой цирконий и его сплавы травят в смеси водных растворов плавиковой и азотной кислот (3 мл азотной, 5 мл плавиковой кислоты и 92 мл воды).

При пайке циркония в аргоне или гелии их необходимо предварительно очищать от примесей кислорода, водорода, азота и паров воды. Паять цирконий и его сплавы в вакууме можно при разрежении в камере пайки не ниже 104мм рт. ст.


Часть 1

Воскресенье, 11 Окт 2009

Цирконий является относительно тугоплавким металлом с температурой плавления 1855° С, плотность его равна 6,4 г/см3. Цирконий обладает сравнительно низким пределом прочности при растяжении ав — 20 ч - 28 кгс/мм2. Прочность его ниже, чем у титана и железа, а твердость примерно одинакова. Добавки к цирконию молибдена, ниобия, титана и других улучшают его механические свойства. Цирконий иегосплавы пластичны, хорошо обрабатываются давлением, резанием, обладают высокой коррозионной стойкостью в агрессивных средах.

Близкие значения температурных коэффициентов объемного расширения циркониевых сплавов и некоторых диэлектриков позволяют использовать их для получения соединений со стеклом и керамикой. Эти свойства делают цирконий иегосплавы весьма ценным материалом в электронике и вакуумной технике.

При комнатной температуре цирконий и его сплавы инертны по отношению к газам, но при повышенной температуре они взаимодействуют с кислородом, азотом и водородом, образуя окислы, нитриды и гидриды. Водород — единственный газ, реакция поглощения которого цирконием обратима. Максимальное насыщение циркония водородом происходит при температуре 280—300° С. При нагреве в вакууме до температуры 800° С водород полностью удаляется.