Влияние величины зазора и исходного состояния припоя на структурообразование паяных соединений титанового сплава

Abstract

Припои системы Ti–Zr–Ni–Cu как в аморфном, так и в кристаллическом состоянии находят широкое применение при пайке титана и его сплавов. Утверждается, что при пайке аморфными припоями создаются особые условия получения соединений. При этом не обсуждается вопрос влияния величины зазора под пайку. Этот вопрос исследован в настоящей работе. Для проведения сравнительных металлографических исследований соединений были спаяны в вакууме специальные образцы с фиксированным переменным зазором титанового сплава марки ОТ4 (Ti–3Al–1,5Mn) с помощью припоя Ti–23Cu–12Zr–12Ni в аморфном и кристаллическом состоянии. Установлено, что микроструктура и химический состав фаз, кристаллизующихся в широком участке шва соединений, полученных с помощью аморфного припоя Ti–23Cu– 12Zr–12Ni, аналогичны структуре широких паяных швов, полученных с помощью литого припоя этого же состава. В структуре четко фиксируются первичные зерна твёрдого раствора и эвтектика. В капиллярных зазорах швом является диффузионная зона с общими зернами основного металла, обогащенными элементами припоя, как в случае пайки аморфным, так и кристаллическим припоем. Диффузионные процессы, протекающие на межфазной границе, находят подтверждение в полученных результатах рентгеноспектральных исследований. Так, при концентрации циркония в шве равном 16,39 мас. % на расстоянии примерно 100 мкм вглубь паяемого металла его концентрация уменьшается до 1,22 мас. %, а на расстоянии до 150 мкм цирконий вовсе не обнаруживается. На основании результатов металлографических исследований и рентгеноспектрального микроанализа титановых соединений, показано, что определяющим фактором при формировании микроструктуры паяных швов является величина паяльного зазора, которая обуславливает морфологическое строение шва. Библиогр. 8, табл. 5, рис. 8.