1. Vật liệu hàn
(1) Titan và hợp kim cơ bản của nó hiếm khi được hàn bằng hàn mềm. Các kim loại hàn được sử dụng để hàn chủ yếu bao gồm bạc, nhôm, titan hoặc titan zirconi.
Hàn gốc bạc chủ yếu được sử dụng cho các linh kiện có nhiệt độ làm việc dưới 540 ℃. Các mối hàn sử dụng hàn bạc nguyên chất có độ bền thấp, dễ nứt và khả năng chống ăn mòn và chống oxy hóa kém. Nhiệt độ hàn của hàn Ag Cu thấp hơn nhiệt độ hàn bạc, nhưng khả năng thấm ướt giảm khi hàm lượng Cu tăng. Hàn Ag Cu chứa một lượng nhỏ Li có thể cải thiện khả năng thấm ướt và mức độ hợp kim giữa hàn và kim loại cơ bản. Hàn AG Li có đặc điểm là điểm nóng chảy thấp và khả năng khử mạnh. Nó thích hợp để hàn titan và hợp kim titan trong môi trường bảo vệ. Tuy nhiên, hàn chân không sẽ làm ô nhiễm lò do bay hơi Li. Kim loại điền đầy Ag-5al- (0,5 ~ 1,0) Mn là kim loại điền đầy được ưa chuộng cho các linh kiện hợp kim titan thành mỏng. Mối hàn hàn có khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn tốt. Độ bền cắt của các mối hàn titan và hợp kim titan được hàn với kim loại điền đầy gốc bạc được thể hiện trong Bảng 12.
Bảng 12 thông số quy trình hàn và độ bền mối nối của titan và hợp kim titan
Nhiệt độ hàn của hợp kim nhôm thấp, không gây ra hiện tượng biến đổi pha β của hợp kim titan, giảm yêu cầu lựa chọn vật liệu và kết cấu đồ gá hàn. Tương tác giữa kim loại phụ và kim loại nền thấp, hiện tượng hòa tan và khuếch tán không rõ ràng, nhưng tính dẻo của kim loại phụ tốt, dễ dàng cán kim loại phụ và kim loại nền lại với nhau, do đó rất phù hợp để hàn bộ tản nhiệt hợp kim titan, kết cấu tổ ong và kết cấu nhiều lớp.
Thuốc hàn gốc titan hoặc titan zirconium thường chứa Cu, Ni và các nguyên tố khác, có thể nhanh chóng khuếch tán vào nền và phản ứng với titan trong quá trình hàn, dẫn đến ăn mòn nền và hình thành lớp giòn. Do đó, nhiệt độ hàn và thời gian giữ nhiệt cần được kiểm soát chặt chẽ trong quá trình hàn, và không nên sử dụng để hàn các kết cấu thành mỏng. B-ti48zr48be là loại hàn Ti Zr điển hình. Nó có khả năng thấm ướt titan tốt, và kim loại nền không có xu hướng phát triển hạt trong quá trình hàn.
(2) Hàn kim loại phụ cho zirconi và hợp kim cơ sở Hàn zirconi và hợp kim cơ sở chủ yếu bao gồm b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5, v.v., được sử dụng rộng rãi trong hàn ống hợp kim zirconi của lò phản ứng điện hạt nhân.
(3) Chất trợ dung hàn và môi trường bảo vệ hợp kim titan, zirconi và hợp kim nền có thể đạt được kết quả mong muốn trong môi trường chân không và môi trường trơ (heli và argon). Hàn trong môi trường bảo vệ argon phải sử dụng argon có độ tinh khiết cao, điểm sương phải từ -54℃ trở xuống. Hàn ngọn lửa phải sử dụng chất trợ dung đặc biệt chứa florua và clorua kim loại Na, K và Li.
2. Công nghệ hàn
Trước khi hàn, bề mặt phải được làm sạch kỹ lưỡng, tẩy dầu mỡ và loại bỏ lớp màng oxit. Lớp màng oxit dày phải được loại bỏ bằng phương pháp cơ học, phương pháp phun cát hoặc phương pháp ngâm muối nóng chảy. Lớp màng oxit mỏng có thể được loại bỏ bằng dung dịch chứa 20% ~ 40% axit nitric và 2% axit flohydric.
Ti, Zr và hợp kim của chúng không được phép tiếp xúc bề mặt mối hàn với không khí trong quá trình gia nhiệt hàn. Hàn có thể được thực hiện trong môi trường chân không hoặc khí trơ. Có thể sử dụng phương pháp gia nhiệt cảm ứng tần số cao hoặc gia nhiệt trong môi trường bảo vệ. Gia nhiệt cảm ứng là phương pháp tốt nhất cho các chi tiết đối xứng nhỏ, trong khi hàn trong lò có lợi thế hơn cho các chi tiết lớn và phức tạp.
Ni Cr, W, Mo, Ta và các vật liệu khác phải được chọn làm thanh gia nhiệt để hàn Ti, Zr và hợp kim của chúng. Không sử dụng thiết bị có than chì lộ thiên làm thanh gia nhiệt để tránh ô nhiễm carbon. Đồ gá hàn phải được làm bằng vật liệu có độ bền nhiệt độ cao tốt, hệ số giãn nở nhiệt tương tự Ti hoặc Zr và ít phản ứng với kim loại nền.
Thời gian đăng: 13-06-2022