Automatic Welding, 2013, №07



2013 №07 (06)

2013 №07 (08)

---

«Автоматическая сварка», 2013, № 7, с. 46-51

ПРИПОИ СИСТЕМЫ Ti–Zr–(Fe, Mn, Co) ДЛЯ ПАЙКИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

В. Ф. ХОРУНОВ, С. В. МАКСИМОВА, В. В. ВОРОНОВ

ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11.
E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
Титановые сплавы являются перспективными материалами для различных отраслей промышленности. С появлением новых высокопрочных материалов, особенно интерметаллидных сплавов, все больший интерес проявляется к процессам их соединения способами пайки. Между тем, наиболее распространенные припои (систем Ti–Cu–Ni и Ti–Zr–Cu–Ni) разработаны десятилетия назад и не всегда отвечают современным требованиям, как, например, при пайке интерметаллидных сплавов. В данной работе представлены результаты комплексных исследований припоев систем Ti–Zr–Fe, Ti–Zr–Mn, Ti–Zr–Co с использованием дифференциального термического анализа, оптической и растровой микроскопии, микрорентгеноспектрального анализа. Получены данные об интервалах плавления опытных сплавов и с применением симплекс-решетчатого метода построены поверхности ликвидуса данных систем. Предложены припои, которые охватывают температурный интервал пайки современных конструкционных титановых материалов как на основе твердых растворов, так и интерметаллидов. Изучена структура, химическая неоднородность и прочностные характеристики паяных соединений. Установлено, что при пайке сплавов на основе твердых растворов (ОТ4, ВТ6) с использованием указанных припоев прочностные характеристики соединений не уступают таковым, полученным при использовании известных припоев. При пайке сплава на основе интерметаллида γ-TiAl предложенные припои обеспечивают равнопрочность основному материалу при комнатной, повышенной температуре, а также при испытаниях на длительную прочность. Библиогр. 13, табл. 4, рис. 8.
 
Ключевые слова: вакуумная пайка, титановые сплавы, интерметаллидные сплавы, припои, паяные соединения, структура, прочность паяных соединений
 
Поступила в редакцию 06.06.2013
Опубликовано 18.06.2013
 
1. Shapiro A. E., Rabinkin A. State of the art and new potential aerospace applications of titanium-based brazing filler metals: overview // Welding J. — 2003. — 82, № 10. — P. 36–43.
2. ВИАМ, Авиационные материалы. Припои // http://viam.ru/index.php?id_page=51.
3. Kotaro Matsu. Titanium brazing for manufacturing titanium heat exchangers // Proc. of the 3rd Intern. brazing and soldering conf., April 24–26, 2006, San Antonio, Texas. — Ohio: ASM International, Materials Park, 2006. — P. 307–309.
4. Справочник по пайке. — 3-е изд. / Под ред. И. Е. Петрунина — М.: Машиностроение, 2003. — 480 с.
5. Schwartz M. M. Brazing. — Ohio: ASM International, Metals Park, 1987. — 455 p.
6. Chorunov V. F. Brazing of high-temperature creep resisting alloys based on nickel and titanium // Biuletyn Institute Spawalnictwa w Gliwicach. — 2008. — № 5. — S. 93–99. — (Naukowo-techniczna konferencja spawalnicza, Sosnowiec, 21–23.10.2008).
7. Хорунов В. Ф., Максимова С. В., Зелинская Г. М. Исследование структуры и фазового состава сплавов на основе системы Ti–Zr–Fe // Автомат. сварка. — 2010. — № 9. — С. 14–19.
8. Хорунов В. Ф., Максимова С. В., Воронов В. В. Исследование сплавов системы Ti–Zr–Co и использование их как припоев // Свароч. пр-во. — 2013. — № 2. — С. 29–33.
9. Binary alloy phase diagrams / Ed. T. B. Massalski. — Ohio: ASM International, Materials Park, 1990. — CD.
10. Зедгенидзе И. Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. — М.: Наука, 1976. — 390 с.
11. Scheffe H. Experiments with mixtures // J. Roy. Statist. Soc. — 1958. — Ser. B. — 20, № 2. — P. 334.
12. Максимова С. В. Формирование паяных соединений алюминида титана // Автомат. сварка. — 2009. — № 3. — С. 7–13.
13. Khorunov V. F., Maksymova S. V. Structure and properties of intermetallic alloys brazed joints // Proc. of Intern. Welding conf., Hefei, China, Oct., 2007. — P. 348–352.