vask,titaan, ja titaanisulamid on struktuursed metallmaterjalid, mida kasutatakse laialdaselt tööstussektoris. Mõlemal materjalil on suurepärased mehaanilised omadused ja korrosioonikindlus ning nende kasutamine komposiitstruktuurides, mis hõlmavad erinevaid materjale,-nt tipptasemel-seadmetes, keemilise töötlemise seadmetes ja täppistootmises-kasvavad jätkuvalt. Kuid vask ja titaan erinevad oluliselt kristallstruktuuri, sulamistemperatuuri, soojusjuhtivuse, joonpaisumisteguri ja keemiliste omaduste poolest. Need moodustavad tüüpilise kombinatsiooni erinevatest metallidest, mida on raske keevitada, ja keevitusprotsessis võivad tekkida sellised defektid nagu poorsus, praod ja mehaaniliste omaduste langus. Selles artiklis analüüsitakse süstemaatiliselt vask-erisuguste titaanmaterjalide keevitamisega seotud väljakutseid ning antakse üksikasjalik selgitus tavaliste, väljakujunenud keevitusprotsesside põhipunktide ja parameetristandardite kohta.
I. Peamised väljakutsed vase{1}}erinevate metallide keevitamisel titaanist
Vask ja titaan on väga erinevate füüsikaliste ja keemiliste omadustega metallid. Keevitusmetallurgiline protsess on keeruline ja nende ühilduvus on äärmiselt halb, mis põhjustab palju defekte, mis avalduvad peamiselt kolme peamise probleemina: poorsus, keevisõmbluse praod ja vuukide omaduste halvenemine.
1. Madala -sulamistemperatuuriga-eutektika põhjustatud teradevahelised praod: vase lisandielemendid, nagu vismut, plii, väävel ja hapnik, moodustavad koos vasega mitmesuguseid madala -sulamistemperatuuriga-eutektilisi faase, sealhulgas vask-vismuti 270 kraadi juures. vask-eutektikum 326 kraadi juures ja vask-vask(I)oksiid 1067 kraadi juures. Need madala -sulamistemperatuuriga-struktuure on jaotunud tera piiridel ja need võivad keevitamise jahtumise ajal põhjustada teradevahelisi hapraid pragusid.
2. Titaani poolel tekkiv vesiniku rabendamine: pärast vesiniku absorbeerimist kõrgel temperatuuril moodustab titaan rabeda helbetaolise-titaanhüdriidi struktuuri, mille tulemuseks on tugev vesiniku rabestumine. See vähendab oluliselt titaanipoolse vuugi tugevust ja tekitab pragunemise defekte.
3. Soojuspinge kontsentratsiooni pragunemine: vase ja titaani lineaarpaisumise koefitsiendid erinevad rohkem kui kaks korda. Keevisõmbluse kuumutamisel ja kiirel jahutamisel tõmbuvad kaks mitteväärismetalli kokku ja deformeeruvad erineva kiirusega, tekitades ühenduskohas olulisi keevituspingeid, mis lõpuks põhjustab keevisõmbluse pragunemise ja kuumuse{2}}mõjutatud tsoonis.
II. Vase- ja titaanisulamite tava- ja küpsed keevitusprotsessid
Erinevate vask-titaanmaterjalide keevitusdefektide lahendamiseks on tööstus läbi viinud ulatuslikke protsessikatsetusi ja kinnitanud, et vaakum-difusioonkeevitus, TIG-keevitus, plasmakaarkeevitus, kõvajoodisjootmine ja elektronkiirekeevitus võimaldavad saavutada stabiilseid keevisõmblusi, tekitades suurepäraste defektsete mehaaniliste omadustega liitekohti. Nende hulgas on tööstuslikes rakendustes kõige laialdasemalt kasutatavad põhiprotsessid vaakumdifusioonkeevitus ja TIG-keevitus.
(1) Vaakum-difusioonkeevitus (eelistatud protsess suure täpsusega) Vaakum-difusioonkeevitus ei hõlma sulamismetallurgilist protsessi ja pakub eeliseid: oksüdatsioonivabad -liigendid, esteetiliselt meeldiv viimistlus, minimaalsed defektid ja stabiilne jõudlus. See on eelistatud protsess vask-titaanist erinevate komponentide täppiskeevitamiseks ja sobib kõrgekvaliteediliste-täppisosade tootmiseks.
1. Keevitamiseeelne -Alusmaterjali eeltöötlus - Vase (T2 puhas vask) töötlemine: puhastage pind põhjalikult õlist ja lisanditest, kasutades trikloroetüleeni; söövitada 10% väävelhappe lahuses 1 minut; loputage hoolikalt destilleeritud veega; seejärel teostage lõõmutamine. Kontrollige lõõmutamistemperatuuri vahemikus 820 kraadi kuni 830 kraadi ja hoidke 10 minutit, et kõrvaldada sisemised pinged alusmaterjalis. - Titaani (GR2 puhas titaan) töötlemine: Pärast rasvaärastuse eemaldamist ja puhastamist trikloroetüleeniga töödeldakse materjali 4 minuti jooksul põhjalikult vibratsioonisöövitusega 2% vesinikoksiidi ja nitriidi happe vesilahuses. kiht. Lõpuks loputatakse seda järjestikku vee ja alkoholiga, seejärel kuivatatakse{16}}õhuga ja pannakse kasutamiseks kõrvale.
2. Keevitusprotsessi põhiparameetrid: pange eeltöödeldud vasest ja titaanist alusmaterjalid täpselt kokku ning asetage need töötlemiseks vaakumkeevitusahju. Standardsed protsessi parameetrid: keevitustemperatuur 810 kraadi ± 10 kraadi, keevitusrõhk 5–10 MPa, rõhu all hoidmise aeg 10 minutit ja vaakumi tase stabiilselt hoitud vahemikus 1,3332 × 10-10-1,3332 × 10-10 MPa. Protsessi saab paindlikult optimeerida; nioobiumi saab lisada vahepealse difusioonikihina, et veelgi pärssida haprate intermetalliliste ühendite teket ja parandada liigeste jõudlust. Kui erilisi jõudlusnõudeid pole, on võimalik ka otsekeevitamine, millele järgneb vuugipinna peenpuhastus pärast keevitamist.
(II) Volfram-inertgaasi (TIG) keevitamine (tööstuslik üld-otstarve kõrge-tõhususega protsess) TIG-keevitus on hõlpsasti kasutatav ja hästi kohandatav, mistõttu sobib see keskmise{2}} kuni suure{3}}suurusega vask-komposiitkomponentide partiidena. Kulumaterjale ja protsesse optimeerides saab keevitusdefekte tõhusalt vältida. Tseerium-volframelektroodid on eelistatud valik keevitamiseks; Võrreldes traditsiooniliste volframelektroodidega, pakuvad need stabiilset kaare initsiatsiooni ja kontsentreeritud soojussisendit, mis mitte ainult ei paranda keevisõmbluse moodustumise kvaliteeti, vaid annab ka eelise keskkonnasõbralikkuse ja mittetoksilisuse tõttu. QCr0.5 kroomi{11}}vasesulami ja TC2 titaanisulami erineva keevitamise korral on tööstusharu-standardlahendus kasutada üleminekupuhvrikihina nioobiumit, et vältida vase ja titaani otsest reaktsiooni. Koos 99,8% kõrge-puhtusega argoongaasi kaitsekattega pärsib see tõhusalt oksüdatsiooni, poorsust ja rabedate mikrostruktuuride teket, luues lõppkokkuvõttes kvaliteetsed keevisliited, mis vastavad mehaanilistele ja korrosioonikindluse nõuetele.
Füüsikaliste ja keemiliste omaduste oluliste erinevuste tõttu on erinevate vase- ja titaanisulamite keevitamisel kolm peamist tehnilist väljakutset: kõrge poorsuse esinemissagedus, pragude tundlikkus ja liigeste haprus. Põhiprobleemid seisnevad kõrgel-temperatuuri gaasi neeldumises, madala -sulamistemperatuuri-eutektika moodustumisel, haprate intermetalliliste ühendite sadestamisel ja keevituspinge kontsentratsioonis. Tegelikus tööstuslikus tootmises on ülitäpsete komponentide jaoks eelistatud meetod vaakum-difusioonkeevitus, et tagada liigeste stabiilsus ja vormimise täpsus. tavapäraste tööstuskomponentide jaoks saab valida optimeeritud protsessidega TIG-keevituse, et tasakaalustada tootmise efektiivsust ja keevisõmbluse kvaliteeti. Mitteväärismetallide standardse eeltöötluse, keevitusparameetrite täpse juhtimise ja üleminekukihi materjalide sobiva valiku abil saab vask-titaanist erineva keevituse defekte tõhusalt kõrvaldada, võimaldades nende kahe suure jõudlusega materjali kombineeritud kasutamist ja nende struktuurseid ja funktsionaalseid eeliseid täielikult ära kasutada.
E--post:garychen3215@hotmail.com ;
Aadress: No.35, Baoti Rd, Baoji linn, Shaanxi provints, Hiina
Kontakt: hr Gary Chan
Telefon: +86-917-8883215
Mobiil/WhatsApp: +86 13092900605
