Beste loddemetoder for titan og titanlegeringer

Titan og dets legeringer, som er sammensatt av elementer som jern, aluminium, vanadium og molybden, har utmerkede fysiske og mekaniske egenskaper som høy styrke, høy varmebestandighet og god korrosjonsbestandighet. De er mye brukt i høyteknologiske felt som kjemiteknikk, marineteknikk, transport, medisin, konstruksjon, romfart og militærindustri, og er viktige lette konstruksjonsmaterialer. Blant dem er romfart et viktig nedstrøms applikasjonsområde.
Titan og dets legeringer er reaktive metaller og er mye brukt i romfart, petrokjemisk og kjernefysisk industri. Hovedproblemene ved lodding av titan og dets legeringer er som følger:
① Den stabile oksidfilmen på overflaten. Titan og dets legeringer har en sterk affinitet for oksygen og er lett å generere en stabil oksidfilm på overflaten, som hindrer fukting og spredning av loddematerialet. Derfor må den fjernes under lodding.
② Absorberer gasser sterkt. Titan og dets legeringer har en tendens til å absorbere hydrogen, oksygen og nitrogen under oppvarmingsprosessen, og jo høyere temperatur, desto sterkere er absorpsjonen, noe som fører til en kraftig reduksjon i plastisiteten og seigheten til titan. Derfor bør lodding utføres i vakuum eller inert atmosfære.
③ Lett å danne intermetalliske forbindelser. Titan og dets legeringer kan reagere med de fleste loddematerialer for å danne sprø forbindelser, noe som fører til at leddene blir sprø. Derfor er loddematerialet som brukes for lodding av andre materialer i utgangspunktet ikke egnet for lodding av reaktive metaller.
④ Strukturen og egenskapene er utsatt for endring. Titan og dets legeringer gjennomgår fasetransformasjon og kornforgrovning under oppvarming. Jo høyere temperatur, desto mer alvorlig blir forgrovningen, så temperaturen for høytemperaturlodding bør ikke være for høy.
Oppsummert, når du lodding titan og dets legeringer, må du være oppmerksom på oppvarmingstemperaturen for lodding. Vanligvis bør loddetemperaturen ikke overstige 950-1000 grad , og jo lavere loddetemperaturen er, desto mindre er innvirkningen på egenskapene til basismaterialet. For bråkjølte og herdede legeringer kan lodding også utføres under forutsetning av at aldringstemperaturen ikke overskrides.
For å forhindre oksidasjon og oksygen- og hydrogenabsorpsjonsreaksjoner i den loddede skjøten, utføres titan- og titanlegeringslodding i et vakuum og inert atmosfære, og flammelodding brukes vanligvis ikke. Ved lodding i vakuum eller klor kan høyfrekvent oppvarming, ovnsoppvarming og andre metoder brukes, som har høy oppvarmingshastighet og kort holdetid, noe som resulterer i et tynnere lag med forbindelser i grensesnittsonen og bedre fugeytelse. Derfor må loddetemperaturen og holdetiden kontrolleres for å få loddematerialet til å strømme inn i gapet.
Grunnen til at lodding av titan og dets legeringer er best utført i vakuum og argon er at selv om titan har stor affinitet for oksygen, kan det oppnå en jevn overflate i 13,3 Pa vakuum på grunn av oppløsningen av oksidfilmen på overflaten.
Når lodde i en argonatmosfære og loddetemperaturområdet er 760-927 grader, kreves argon med høy renhet for å forhindre at titan misfarges. Vanligvis brukes flytende argon i kjølemiddellagringsbeholdere fordi det har høy renhet.
Ved lodding av titan og titanlegeringer dannes det ofte sprø intermetalliske forbindelser på grenseflaten eller i loddegapet, og reduserer derved ytelsen til den loddede skjøten. Diffusjonsbinding kan brukes til å forbedre ytelsen til den loddede skjøten. Under lodding plasseres 50μm tykk kobberfolie, nikkelfolie eller sølvfolie mellom titanlegeringene, som henholdsvis danner Cu-Ti, Ni-Ti og Ag-Ti eutektikk ved å stole på kontaktreaksjonen mellom titan og disse metallene. Deretter diffunderes disse sprø intermetalliske forbindelsene av. Den diffusjonsbundne skjøten har relativt god ytelse under en viss temperatur og tid.
I tillegg kan + -fase titanlegeringer brukes i glødet, løsningsbehandlet eller eldet tilstand. Hvis utglødning er nødvendig etter lodding, er tre ordninger tilgjengelige: lodding ved eller under glødetemperaturen etter gløding; lodding ved en temperatur over glødetemperaturen og vedtak av en segmentert kjøleprosess i loddesyklusen for å oppnå glødestruktur; og lodding ved en temperatur over glødetemperaturen og deretter gløding.