Hartlöten von Titan und Titanlegierungen

Allgemeine Eigenschaften

Titan hat eine Alpha-Schicht auf seiner Oberfläche, die mit atmosphärischen Gasen gesättigt ist. Vor dem Löten muss diese Schicht durch Sandstrahlen oder Beizen in HNO3 (20-20 ml) und HCl (30-40 ml) pro 1 l Wasser entfernt werden. Die Ätzzeit beträgt 5 bis 10 Minuten bei 20 °C. Nach dieser Behandlung verbleibt ein dünner Oxidfilm auf der Titanoberfläche, der die Benetzung der Lötoberfläche verhindert. Das Hartlöten von Titan und Titanlegierungen wird in der Regel in Argon oder im Vakuum durchgeführt, das gründlich von Stickstoffverunreinigungen, Wasserdampf und Sauerstoff gereinigt wird. Das Hartlöten von Titan wird in der Regel bei Temperaturen zwischen 800 und 900 °C durchgeführt. Dies gewährleistet, dass die Oberfläche schnell gereinigt und vom Lot gut benetzt wird. Das Löten von Titanlegierungen bei höheren Temperaturen wird nur selten durchgeführt, da eine kontinuierliche Erwärmung über 900 °C zu einer Vergrößerung der Korngröße führt und die Duktilität beeinträchtigt. Es ist der Wasserstoff im Metall, der seine Duktilität verringert. Der Wasserstoff wird während des Lötprozesses oder durch Erhitzen auf 900 °C im Vakuum bei 0,01 Pa entfernt. Daher ist das Hartlöten von Titan im Vakuum dem Hartlöten in neutraler Atmosphäre vorzuziehen.

Intermetallide

Bei der Wahl des Lotes, der Lötmethode und des Verfahrens ist zu beachten, dass Titan in der Lage ist, mit allen Elementen, aus denen das Lot besteht, spröde Intermetallide in der Lötnaht zu bilden. Aus diesem Grund wird häufig Silber als Lötbasis verwendet. Es bildet die am wenigsten spröden intermetallischen Verbindungen mit Titan.

Niedertemperatur-Hartlote

Das Löten von Titan mit Zinn-Blei oder anderen Niedertemperaturhartloten wird nur selten verwendet. In solchen Fällen wird Titan vor dem Lötprozess stromlos oder chemisch vernickelt. Die Teile werden eine Stunde lang auf 250 °C erhitzt, um die Verbindung zwischen Nickel und Titan zu verstärken. Anschließend wird mit den gleichen Flussmitteln und Hartloten wie bei reinem Nickel gelötet. Titan und seine Legierungen können auch mit Niedertemperaturhartloten gelötet werden, nachdem sie mit Silber, Kupfer oder Zinn beschichtet wurden. Zum Verzinnen des zum Löten vorbereiteten Werkstücks wird das Zinn 10-20 Minuten lang in auf 700 °C erhitztes Zinn getaucht. Titan kann auch mit Flussmitteln, die Zinnchlorid enthalten, verzinnt werden.

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