Miks on atmosfääri juhtimine hädavajalik?
Jootmistemperatuuril reageerib titaan ägedalt hapniku, lämmastiku ja vesinikuga. Pinna oksiidkile takistab sula täiteaine vuugi niisutamist ja neeldunud gaasid muudavad metalli hapraks. Räbustit ei saa kasutada, kuna see reageerib titaani endaga.
Seetõttu peab kõvajoodisjootmise atmosfäär olema vaakum, mis on suurem kui umbes 10{1}}4 mbar, või kõrge puhtusastmega inertgaas, näiteks argoon. Nendes tingimustes oksiid lahustub või laguneb ja täitemetall võib pinda märjaks teha.
Vaakumjoodisjootmine kui optimaalne meetod
Vaakumjoodisjootmine on titaani jaoks eelistatud meetod, kuna vaakum kaitseb pinda ja soodustab deoksüdatsiooni temperatuuril. Osad puhastatakse, monteeritakse täiteainega kokku ja kuumutatakse vaakumahjus kõvajoodisega jootmistemperatuurini, tavaliselt 850 kuni 1000 kraadi Celsiuse järgi, olenevalt täiteainest.
Kontrollitud kütte- ja jahutustsükkel loob minimaalsete moonutustega heliühendused ning korduva kvaliteedi tagamiseks saab ühe ahjukoormusega joota mitut koostu.
Täitematerjali valik
Titaan-põhised täitesulamid, nagu Ti-Zr-Cu-Ni, on esimene valik, kuna need sobivad elektrokeemiliselt mitteväärismetalliga ning tekitavad kõrge tugevuse ja korrosioonikindlusega liitekohti. Hõbeda-põhiseid täiteaineid kasutatakse seal, kus on vaja madalamat kõvajoodisega jootmistemperatuuri, ja alumiinium-põhiseid täiteaineid kasutatakse madalal temperatuuril{7}}.
Täiteaine peab sobima vuugi töötemperatuuriga. Titaan{1}}põhised täiteained toodavad vuuke, mille temperatuur on kuni 400–500 kraadi Celsiuse järgi, samas kui hõbeda- ja alumiiniumtäiteained on piiratud madalamate temperatuuridega.
Pinna ettevalmistamine ja vuukide projekteerimine
Pinnad peavad enne kõvajoodisjootmist olema rasva-, oksiidi- ja katlakivivabad. Standardne ettevalmistus on rasvaärastus, millele järgneb peitsimine vesinikfluoriid-lämmastikhappe segus ja osi tuleb pärast seda käsitseda puhaste kinnastega.
Vuugivahe hoitakse tavaliselt vahemikus 0,05–0,15 millimeetrit, nii et kapillaartoime tõmbab täiteaine täielikult läbi vuugi. Disain peab võimaldama täiteaine paigutamist ja vältima gaaside kogunemist.
Jootmistsükkel ja jootmisjärgne{0}}töötlus
Jootmistsükkel sisaldab aeglast kuumutamisetappi, et võimaldada gaasi väljutamist, kõvajoodisjootmistemperatuuri hoidmist, et täiteaine voolaks, ja kontrollitud jahutusetappi, et piirata moonutusi ja jääkpingeid. Ahju koormuse temperatuuri ühtlus on järjepidevate tulemuste jaoks oluline.
Pärast kõvajoodisjootmist kontrollitakse liitekohti visuaalse kontrolli, mõõtmete kontrollimise ja vajadusel radiograafia või ultraheliuuringuga. Kriitiliste kosmoseühenduste puhul võib difusioontöötlus pärast kõvajoodisjootmist parandada liite elastsust.
Korduma kippuvad küsimused
K: Miks titaani kõvajoodisjootmisel räbustit ei kasutata?
V: Titaan reageerib räbustikemikaalidega, seega tuleb kõvajoodisjootmist räbusti asemel teha vaakumis või inertses atmosfääris.
K: Mis on parim titaani jootmismeetod?
V: Vaakumjoodisjootmine on kõige usaldusväärsem meetod, kuna see kaitseb pinda ja soodustab deoksüdatsiooni temperatuuril.
K: Millist täitematerjali kasutatakse titaanist kõvajoodisega jootmisel?
V: Eelistatakse titaan-põhiseid täiteaineid, nagu Ti-Zr-Cu-Ni, hõbe-põhiste täiteainetega madalamal-temperatuuril töötamiseks.
K: Millist liigendit on soovitatav teha?
V: 0,05–0,15 millimeetri suurune kliirens võimaldab kapillaaride toimel vuugi täielikult täita.
K: Millisel temperatuuril titaani jootmine toimub?
V: Jootmistemperatuur on tavaliselt 850 kuni 1000 kraadi Celsiuse järgi, sõltuvalt täiteaine sulamist.
