सक्रिय धातुओं का ब्रेज़िंग

1. ब्रेज़िंग सामग्री

(1) टाइटेनियम और उसके आधार मिश्र धातुओं को शायद ही कभी नरम सोल्डर से ब्रेज़ किया जाता है। ब्रेज़िंग के लिए प्रयुक्त ब्रेज़िंग भराव धातुओं में मुख्य रूप से सिल्वर बेस, एल्युमीनियम बेस, टाइटेनियम बेस या टाइटेनियम ज़िरकोनियम बेस शामिल हैं।

चांदी आधारित सोल्डर का उपयोग मुख्यतः 540 ℃ से कम कार्य तापमान वाले घटकों के लिए किया जाता है। शुद्ध चांदी सोल्डर से बने जोड़ों में कम मजबूती, आसानी से टूटने की क्षमता, और कम संक्षारण प्रतिरोध और ऑक्सीकरण प्रतिरोध होता है। Ag Cu सोल्डर का ब्रेज़िंग तापमान चांदी की तुलना में कम होता है, लेकिन Cu की मात्रा बढ़ने पर इसकी गीलापन क्षमता कम हो जाती है। Li की थोड़ी मात्रा युक्त Ag Cu सोल्डर, सोल्डर और आधार धातु के बीच गीलापन और मिश्रधातु की मात्रा में सुधार कर सकता है। AG Li सोल्डर में कम गलनांक और मजबूत अपचयन क्षमता की विशेषताएँ होती हैं। यह सुरक्षात्मक वातावरण में टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं को ब्रेज़ करने के लिए उपयुक्त है। हालाँकि, वैक्यूम ब्रेज़िंग Li के वाष्पीकरण के कारण भट्ठी को प्रदूषित कर देगा। Ag-5al- (0.5 ~ 1.0) Mn भराव धातु पतली दीवार वाले टाइटेनियम मिश्र धातु घटकों के लिए पसंदीदा भराव धातु है। ब्रेज़्ड जोड़ में अच्छा ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध होता है। चांदी आधारित भराव धातु के साथ ब्रेज़्ड टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु जोड़ों की कतरनी शक्ति तालिका 12 में दर्शाई गई है।

तालिका 12 ब्रेज़िंग प्रक्रिया पैरामीटर और टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं की संयुक्त शक्ति

एल्यूमीनियम आधारित सोल्डर का ब्रेज़िंग तापमान कम होता है, जिससे टाइटेनियम मिश्र धातु β चरण परिवर्तन नहीं होगा, जिससे ब्रेज़िंग फिक्सचर सामग्री और संरचनाओं के चयन की आवश्यकता कम हो जाती है। भराव धातु और आधार धातु के बीच परस्पर क्रिया कम होती है, और विघटन और प्रसार स्पष्ट नहीं होता है, लेकिन भराव धातु की प्लास्टिसिटी अच्छी होती है, और भराव धातु और आधार धातु को एक साथ रोल करना आसान होता है, इसलिए यह टाइटेनियम मिश्र धातु रेडिएटर, हनीकॉम्ब संरचना और लैमिनेट संरचना को ब्रेज़ करने के लिए बहुत उपयुक्त है।

टाइटेनियम आधारित या टाइटेनियम ज़िरकोनियम आधारित फ्लक्स में आमतौर पर Cu, Ni और अन्य तत्व होते हैं, जो मैट्रिक्स में तेज़ी से फैल सकते हैं और ब्रेज़िंग के दौरान टाइटेनियम के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप मैट्रिक्स संक्षारण और भंगुर परत का निर्माण होता है। इसलिए, ब्रेज़िंग के दौरान ब्रेज़िंग तापमान और धारण समय को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, और जहाँ तक संभव हो, पतली दीवारों वाली संरचनाओं की ब्रेज़िंग के लिए इसका उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। B-ti48zr48be एक विशिष्ट Ti Zr सोल्डर है। इसमें टाइटेनियम के लिए अच्छी गीलापन क्षमता होती है, और ब्रेज़िंग के दौरान आधार धातु में दाने बनने की कोई प्रवृत्ति नहीं होती है।

(2) जिरकोनियम और बेस मिश्र धातुओं के लिए ब्रेज़िंग फिलर धातुएं जिरकोनियम और बेस मिश्र धातुओं के ब्रेज़िंग में मुख्य रूप से बी-जेडआर 50 एजी 50, बी-जेडआर 76 एसएन 24, बी-जेडआर 95 बीई 5, आदि शामिल हैं, जिनका व्यापक रूप से परमाणु ऊर्जा रिएक्टरों के जिरकोनियम मिश्र धातु पाइपों के ब्रेज़िंग में उपयोग किया जाता है।

(3) ब्रेज़िंग फ्लक्स और सुरक्षात्मक वातावरण टाइटेनियम, ज़िरकोनियम और बेस मिश्र धातुएँ निर्वात और निष्क्रिय वातावरण (हीलियम और आर्गन) में संतोषजनक परिणाम प्राप्त कर सकती हैं। आर्गन-शील्ड ब्रेज़िंग के लिए उच्च शुद्धता वाले आर्गन का उपयोग किया जाना चाहिए, और ओसांक -54°C या उससे कम होना चाहिए। फ्लेम ब्रेज़िंग के लिए धातु Na, K और Li के फ्लोराइड और क्लोराइड युक्त विशेष फ्लक्स का उपयोग किया जाना चाहिए।

2. ब्रेज़िंग तकनीक

ब्रेज़िंग से पहले, सतह को अच्छी तरह से साफ़, डीग्रीज़्ड और ऑक्साइड फ़िल्म को हटाना ज़रूरी है। मोटी ऑक्साइड फ़िल्म को यांत्रिक विधि, सैंडब्लास्टिंग विधि या पिघले हुए नमक स्नान विधि से हटाया जाना चाहिए। पतली ऑक्साइड फ़िल्म को 20% ~ 40% नाइट्रिक एसिड और 2% हाइड्रोफ्लोरिक एसिड युक्त घोल में हटाया जा सकता है।

टांकना तापन के दौरान Ti, Zr और उनके मिश्रधातुओं को संयुक्त सतह पर वायु के संपर्क में नहीं आने दिया जाता। टांकना निर्वात या अक्रिय गैस के संरक्षण में किया जा सकता है। उच्च आवृत्ति प्रेरण तापन या संरक्षण में तापन का उपयोग किया जा सकता है। छोटे सममित भागों के लिए प्रेरण तापन सर्वोत्तम विधि है, जबकि बड़े और जटिल घटकों के लिए भट्टी में टांकना अधिक लाभदायक है।

Ti, Zr और उनकी मिश्रधातुओं को टांकने के लिए तापन तत्वों के रूप में Ni, Cr, W, Mo, Ta और अन्य पदार्थों का चयन किया जाएगा। कार्बन प्रदूषण से बचने के लिए तापन तत्वों के रूप में उजागर ग्रेफाइट वाले उपकरणों का उपयोग नहीं किया जाएगा। टांकने वाले उपकरण उच्च तापमान की अच्छी क्षमता, Ti या Zr के समान तापीय प्रसार गुणांक और आधार धातु के साथ कम अभिक्रियाशीलता वाली सामग्रियों से बने होने चाहिए।