A réz- és titánlemezek rácstípusa, olvadáspontja, hővezető képessége, lineáris tágulási együtthatója, kémiai összetétele nagyon eltérő, ezért nagyon nehéz hegeszteni.
1. A hegesztési varratok hajlamosak a pórusokra
(1) A réz és a titán erős hidrogén-abszorpciós képességgel rendelkezik magas hőmérsékleten, és a hidrogén jobban oldódik folyékony rézben és titánban.
(2) A magas hőmérsékletű kohászati reakcióolvadékban gáz keletkezik.
(3) A hegesztési terület körüli oxigén- és nitrogéngáz belemerül az olvadt medencébe. Az olvadékmedence kristályosodási folyamata során az összes gáz nem tud kiszabadulni az olvadt medence felületéről, és a hegesztési varratban marad, pórusokat képezve.
2. A hegesztett kötések hajlamosak a repedésekre
A réz és a titán hegesztésekor a két alapanyag fém oldalán eutektika és hidrid képződhet, amely hegesztési feszültség hatására könnyen repedéseket okozhat.
(1) A réz és a bizmut (Cu+Bi) eutektikumot alkot, amelynek eutektikus pontja 270 fok.
(2) A réz és az alumínium (Cu+Pb) eutektikumot képez, amelynek eutektikus pontja 326 fok.
(3) A réz és a vas-szulfid eutektikumot (Cu+Cu2O) képez, amelynek eutektikus pontja 1067 fok.
(4) A titán alapanyag fém oldalán pehelyszerű hidrid TiH2 képződik, ami hidrogénridegséget okoz.
(5) A réz és a titán lineáris tágulási együtthatója több mint 1-szer különbözik, ami nagyobb feszültséget okoz a hegesztés során.
3. A hegesztett kötések mechanikai tulajdonságai alacsonyak
(1) Az oxidfilm gyengítheti a réz és a titán közötti szemcseközi kötést. Például, ha a varrat oxigéntartalma eléri a 0,38%-ot, a kötés hajlítási szöge 180 fokról 120 fokra csökken.
(2) A nagy mennyiségű eutektikum és hidrid jelentősen csökkenti a hegesztett kötések plaszticitását és szívósságát.
(3) A réz és a titán kölcsönös oldhatósága nagyon kicsi, és magas hőmérsékleten könnyen képződnek intermetallikus vegyületek. Ilyen például a Ti2Cu, TiCu, Ti3Cu4, Ti2Cu3, TiCu2 és TiCu4, amelyek növelik a ridegséget, csökkentik a plaszticitást és jelentősen csökkentik a hegesztett fém korrózióállóságát.
Kiváló hegesztési kötések érhetők el vákuumdiffúziós hegesztéssel, argon ívhegesztéssel, plazmaívhegesztéssel, keményforrasztással, valamint réz és titán vagy titánötvözetek közötti elektronsugaras hegesztéssel.
Például: vákuumdiffúziós hegesztést alkalmaznak. A vákuumdiffúziós hegesztés jellemzői, hogy a kötések nem oxidálódnak, a varratok szép megjelenésűek, a termék minősége jó. A fő műveleti folyamat a következő: hegesztés előtt a réz nemesfémet (például a T2-t) triklór-etilénnel megtisztítják, hogy eltávolítsák az olajfoltokat és egyéb szennyeződéseket. Ezután 10%-os kénsavoldatban 1 percig maratjuk, desztillált vízzel mossuk, majd izzítjuk. Az izzítási hőmérséklet 820-830 fok, az izzítási idő 10 perc.
A titán nemalapfém (TA2) triklór-etilénnel való megtisztítása után vibrációs módszerrel maratjuk 4 percig 2 térfogatszázalékos HF-ben és 50 térfogatszázalékos HNO3 vizes oldatban, hogy eltávolítsuk az oxidfilmet, majd tisztítsuk meg. vízzel és alkohollal.
(4) Szerelje össze a két megtisztított nemesfémet a folyamatkövetelményeknek megfelelően, majd helyezze vákuumkemencébe hegesztéshez. A hegesztési paraméterek a következők: hegesztési hőmérséklet 810 fok ±10 fok, nyomás 5 ~ 10 MPa, idő 10 perc, vákuum fok: 1,3332 × 10-8~1,3332 × 10-9 MPa. A két nem nemesfém közé köztes diffúziós réteg helyezhető. Általában a diffúziós réteg anyaga nióbium, vagy nincs szükség közbenső diffúziós rétegre. Hegesztés után gondosan tisztítsa meg a csatlakozási felületet.
Ha argon ívhegesztést használnak réz és titán hegesztésére, a cérium volfrám elektródák választása javíthatja a hegesztés minőségét és előnyös az emberi egészségre. Például rézötvözet (QCr0.5) és titánötvözet (TC2) hegesztésekor nióbium használható átmeneti réteg anyagaként, és az argon tisztasága 99,8%-os a kiváló minőségű kötések eléréséhez.
