1.ろう付け材料
（１）チタンおよびその基合金は、軟ろうでろう付けされることはまれである。ろう付けに使用されるろう材は、主に銀基、アルミニウム基、チタン基、またはチタンジルコニウム基である。
銀系はんだは主に、動作温度が 540 ℃ 未満の部品に使用されます。純銀はんだを使用した接合部は強度が低く、割れやすく、耐食性および耐酸化性に劣ります。Ag Cu はんだのろう付け温度は銀よりも低いですが、Cu 含有量の増加に伴い濡れ性が低下します。少量の Li を含む Ag Cu はんだは、はんだと母材間の濡れ性と合金化度を向上させることができます。AG Li はんだは、融点が低く、還元性が高いという特徴があります。保護雰囲気下でのチタンおよびチタン合金のろう付けに適しています。ただし、真空ろう付けでは Li の蒸発により炉が汚染されます。Ag-5al- (0.5 ~ 1.0) Mn フィラーメタルは、薄肉チタン合金部品に好ましいフィラーメタルです。ろう付けされた接合部は、耐酸化性および耐食性に優れています。銀系フィラーメタルでろう付けされたチタンおよびチタン合金接合部のせん断強度は表 12 に示されています。
表12 チタンおよびチタン合金のろう付けプロセスパラメータと接合強度
アルミニウム系はんだのろう付け温度は低く、チタン合金のβ相変態を引き起こさないため、ろう付け治具の材料や構造の選択に対する要求が緩和されます。また、ろう材と母材の相互作用は低く、溶解や拡散は顕著ではありませんが、ろう材の可塑性は良好で、ろう材と母材を一緒に圧延しやすいため、チタン合金ラジエーター、ハニカム構造、積層構造のろう付けに非常に適しています。
チタン系またはチタンジルコニウム系のフラックスは一般的にCu、Niなどの元素を含み、これらはろう付け中にマトリックスに急速に拡散してチタンと反応し、マトリックスの腐食や脆性層の形成を引き起こします。したがって、ろう付け中はろう付け温度と保持時間を厳密に管理する必要があり、可能な限り薄肉構造のろう付けには使用すべきではありません。B-ti48zr48beは典型的なTi Zrはんだです。チタンに対する濡れ性が良好で、ろう付け中に母材の結晶粒が成長する傾向がありません。
（２）ジルコニウム及び基合金のろう付け用ろう材 ジルコニウム及び基合金のろう付けには、主にb-zr50ag50、b-zr76sn24、b-zr95be5などが用いられ、これらは原子力発電所のジルコニウム合金管のろう付けに広く使用されている。
（３）チタン、ジルコニウム、および基合金のろう付けフラックスと保護雰囲気は、真空および不活性雰囲気（ヘリウムおよびアルゴン）で満足のいく結果が得られます。アルゴンシールドろう付けには高純度アルゴンを使用し、露点は－５４℃以下でなければなりません。金属Na、K、Liのフッ化物および塩化物を含む特殊フラックスを火炎ろう付けに使用しなければなりません。
2.ろう付け技術
ろう付けを行う前に、表面を徹底的に洗浄、脱脂し、酸化皮膜を除去する必要があります。厚い酸化皮膜は、機械的方法、サンドブラスト法、または溶融塩浴法で除去します。薄い酸化皮膜は、20%～40%の硝酸と2%のフッ化水素酸を含む溶液で除去できます。
チタン、ジルコニウム、およびそれらの合金は、ろう付け加熱中に接合面が空気と接触しないようにする必要があります。ろう付けは真空または不活性ガス雰囲気下で行うことができます。高周波誘導加熱または保護加熱を使用できます。誘導加熱は小型の対称部品に最適な方法ですが、炉内ろう付けは大型で複雑な部品に適しています。
Ti、Zrおよびそれらの合金のろう付け用発熱体としては、Ni、Cr、W、Mo、Taなどの材料を選択する。炭素汚染を避けるため、発熱体として露出したグラファイトを用いた装置は使用しない。ろう付け治具は、高温強度に優れ、TiまたはZrと類似した熱膨張係数を持ち、母材との反応性が低い材料で作製する。
投稿日時：2022年6月13日