Контактно-реактивная пайка. 
Сварка и пайка в авиационной промышленности

Пайка, при которой припой образуется в результате контактно-реактивного плавления, называется контактно-реактивной. Она основана на способности некоторых металлов образовывать в месте контакта сплавы (эвтектики или твердые растворы), температура плавления которых ниже температуры плавления любого из соединяемых металлов. В ряде случаев, когда соединяемые металлы не образуют между собой подобного типа сплавы, используют промежуточную прослойку или наносят покрытие на соединяемые поверхности напылением, гальваническим или каким-либо другим способом. Металл прослойки или покрытия подбирается так, чтобы он взаимодействовал с каждым из соединяемых металлов, образуя более легкоплавкие сплавы. К таким сплавам относятся эвтектические или сплавы — твердые растворы с минимумом на диаграмме состояния.

Процесс контактного плавления начинается с образования физического контакта между соединяемыми поверхностями по активным центрам. В них в твердом состоянии происходит взаимная диффузия металлов и непрерывное изменение их концентрации в точке контакта. При некоторой температуре произойдет расплавление и образуется зона расплава, которая будет увеличиваться и растворять в своем объеме взаимодействующие металлы. Количество таких контактов будет возрастать по мере осуществления процесса пайки.

Жидкая фаза при контактно-реактивной пайке образуется, в первую очередь, в местах дефектов структур или по границам зерен, где коэффициент диффузии значительно выше.

Как только расплав распространится по всей соединяемой поверхности, произойдет его взаимодействие с основным металлом, а после прекращения нагревания — кристаллизация. Если в результате этого взаимодействия и кристаллизации образовалась двойная эвтектика, то паяный шов мало пластичен. Чем больше объем жидкой фазы, тем толще слой хрупкой прослойки, тем менее прочен шов. Поэтому технология пайки должна предусматривать меры, направленные на ограничение жидкой фазы посредством регулирования толщины наносимого на детали покрытия или укладываемой металлической фольги (не более 10—50 мкм).

При контактно-реактивной пайке детали необходимо сдавливать. Применение небольшого давления на первой стадии процесса создает лучший физический контакт между деталями, а также способствует выдавливанию избытка жидкой фазы. Вместе с избытками жидкости удаляются частицы оксидов, присутствие которых в паяном шве может отрицательно влиять на прочность соединения. Необходимо отметить, что жидкая прослойка, образующаяся в месте контакта паяемых металлов, более активна, чем вносимый обычно в зазор готовый припой; она лучше смачивает основной металл и более интенсивно растворяет его. Поэтому уменьшить объем жидкого металла можно ограничением скорости распространения жидкой фазы по поверхности контакта с помощью специальных барьерных покрытий.

Наиболее эффективный способ повышения пластичности паяных швов, образованных хрупкими структурами, — это последующая диффузионная обработка.

Контактно-реактивная пайка нашла широкое применение при соединении различных материалов и конструкций. Большие возможности она открывает для соединения разнородных металлов, например титана со сталью, алюминия с медью, а также металлов с керамикой.

Контактно-реактивная пайка применяется для тугоплавких металлов. При увеличении времени пайки удается благодаря диффузии повысить температуру распая соединений при сравнительно низкой температуре самой пайки.