Разработка и применение быстрозакаленных припоев для прецизионной пайки разнородных материалов атомной техники

Abstract

Применительно к пайке изделий из сплавов циркония, переходников «цирконий-сталь», «титан-сталь» разработаны и изготовлены аморфные ленточные припои по технологии быстрой закалки расплава. На основе физико-химического анализа многокомпонентных сплавов циркония и титана выбраны для аморфизации композиции в системе сплавов Zr - Fe - Nb - Be – Cu и Ti-Cu-Zr-Ni-Be-V с температурами плавления в интервале 750…850°С. Разработана технология производства особо тонкой быстрозакаленной ленты сплавов и отработаны режимы вакуумной инерционной и быстрой пайки сплавов Э110, сплавов циркония Э110 и титана ВТ-5 со сталью Х18Н10Т. Изучено строение зоны пайки и проведены комплексные исследования паяных соединений ячеек циркониевых дистанционирующих решеток (ЦДР) ТВС РБМК и ВВЭР-440, переходников «цирконий (Э110)–сталь (Х18Н10Т)», «титан (ВТ-5)–сталь (Х18Н10Т)», включая коррозионные испытания в автоклавах, работоспособность при механическом нагружении, упругие характеристики и др.

Стосовно до пайки виробів зі сплавів цирконію, переходників « цирконій-сталь», «титан-сталь» розроблені й виготовлені аморфні стрічкові припої за технологією швидкого загартування розплаву. На основі фізико-хімічного аналізу багатокомпонентних сплавів цирконію й титану обрані для аморфизации композиції в системі сплавів Zr - Fe - Nb - Be - Cu і Ni-Be-V з температурами плавлення в інтервалі 750...850(С. Розроблена технологія виробництва особливо тонкої швидкозагартованої стрічки сплавів і відпрацьовані режими вакуумної інерційної й швидкої пайки сплавів Е110, сплавів цирконію Е110 і титану ВТ-5 зі сталлю Х18Н10Т. Вивчена будова зони пайки й проведені комплексні дослідження паяних сполук осередків цирконієвих дистанчуючих решіток (ЦДР) ТВС РБМК і ВВЭР-440, переходників «цирконій (Е110)–сталь (Х18Н10Т)», «титан (ВТ-5)–сталь (Х18Н10Т)», включаючи корозійні випробування в автоклавах, працездатність при механічному навантаженнні, пружні характеристики й ін.

Amorphous ribbon solder are developed and fabricated by the melt hardening for the soldering of zirconium alloys, adapters “zirconiumsteel”, “titanium-steel”. On the base of physical-chemical analysis of multi-components alloys of zirconium and titanium compositions for amorphization are selected in the system of alloys Zr-Fe-Nb-Cu and Ti-Cu-Zr-Ni-Be-V with melting temperatures in the range 750…8500C. Fabrication methods are developed for production of particularly fine hardened ribbon of alloys; conditions of vacuum inertia and fast brazing of alloys E110, alloys of zirconium E110 and titanium BT-5 with steel 18Cr10NiT are tried out. Structure of brazing zone is studied, complex investigation of brazed joints of distance grids for fuel assemblies of FBR and VVER-440 are carried out; transducers “zirconium (E110)-steel (18Cr10NiT)”, “titanium (BT-5)-steel (18Cr10NiT) were investigated including autoclave testing, performances under mechanical loads, elastic characteristics etc.