Jak wykonać lutowanie miedzi na płytkach tytanowych?

Rodzaje sieci, temperatury topnienia, przewodność cieplna, współczynniki rozszerzalności liniowej i skład chemiczny płyt miedzianych i tytanowych są bardzo różne, co sprawia, że ​​spawanie jest bardzo trudne.
1, szew spawalniczy łatwo tworzy porowatość
(1) absorpcja wodoru w wysokiej temperaturze przez miedź i tytan jest bardzo silna, wodór w stanie ciekłym miedzi i tytanu ma większą rozpuszczalność.
(2) wysokotemperaturowa reakcja metalurgiczna w kałuży stopionego gazu.
(3) Gazy tlenu i azotu wokół strefy spawania do jeziorka stopionego. W procesie krystalizacji jeziorka stopionego gaz nie może w całości wydostać się z powierzchni jeziorka, pozostając w spoinie i tworząc pory.
2, tendencja do pękania połączeń spawanych
Spawanie miedzi i tytanu po obu stronach metalu macierzystego może tworzyć wspólny kryształ i wodorek, łatwo powodując pęknięcia pod działaniem naprężeń spawalniczych.

(1) miedź i bizmut tworzą punkt eutektyczny 270 stopni (Cu + Bi) eutektyki.
(2) miedź i aluminium, tworząc punkt eutektyczny o eutektyce 326 stopni (Cu + Pb).
(3) Siarczek miedzi i żelaza tworzy kokryształ (Cu+Cu2O) o punkcie eutektycznym 1067 stopni.
(4) Tytan tworzy płatkowy wodorek TiH2 po metalowej stronie materiału macierzystego, powodując efekt kruchości wodorowej.
(5) różnica współczynnika rozszerzalności linii miedzi i tytanu większa niż 1-krotność, spawanie spowoduje większe naprężenia.
3, niskie właściwości mechaniczne połączeń spawanych
(1) folia tlenkowa może osłabiać międzykrystaliczne wiązania miedzi i tytanu, takie jak spoiny zawierające tlen do 0.38%, kąt zgięcia złącza od 180 stopni do 120 stopni.
(2) Duża ilość kokryształów i wodorków znacząco zmniejsza plastyczność i wytrzymałość złączy spawanych.
(3) Wzajemna rozpuszczalność miedzi i tytanu jest bardzo mała i łatwo jest tworzyć związki międzymetaliczne w wysokich temperaturach. Takie jak Ti2Cu, TiCu, Ti3Cu4, Ti2Cu3, TiCu2, TiCu4, zwiększające kruchość, zmniejszające plastyczność i znacznie zmniejszające odporność korozyjną metalu spoiny.
Miedź i tytan lub stop tytanu przy użyciu próżniowego spawania dyfuzyjnego, spawania łukiem argonowym, spawania łukiem plazmowym, lutowania twardego i spawania wiązką elektronów mogą uzyskać doskonałe połączenia spawane.
Na przykład: zastosowanie zgrzewania dyfuzyjnego próżniowego, zgrzewanie dyfuzyjne próżniowe charakteryzuje się tym, że złącza nie utleniają się, wygląd spoiny, jakość produktu. Główny proces operacyjny polega na: spawaniu miedzi nieszlachetnej (takiej jak T2) z czyszczeniem trichloroetylenem, usuwaniem oleju i innych zanieczyszczeń. Następnie w 10% roztworze kwasu siarkowego wytrawianie 1 minutę, następnie przemywanie wodą destylowaną, a następnie wyżarzanie, temperatura wyżarzania 820 ~ 830 stopni, czas wyżarzania 10 minut.
Po oczyszczeniu tytanu nieszlachetnego (TA2) trichloroetylenem, wytrawiono go w wodnym roztworze 2% objętościowych HF i 50% objętościowych HNO3 metodą wibracyjną przez 4 minuty w celu usunięcia warstwy tlenku, a następnie przemyto do czysta wodą i alkohol.
(4) Oczyszczone dwa rodzaje metali nieszlachetnych są montowane zgodnie z wymaganiami procesu, a następnie umieszczane w piecu próżniowym w celu spawania. Parametry zgrzewania to: temperatura zgrzewania 810 stopni ± 10 stopni, ciśnienie 5 ~ 10 MPa, czas 10 min, stopień próżni 1,3332 × 10-8 ~ 1,3332 × 10-9 MPa. pomiędzy dwoma metalami nieszlachetnymi można dodać do środka warstwy dyfuzyjnej, zwykle wybierając materiał warstwy dyfuzyjnej z niobu metalicznego, lub nie dodawać środka warstwy dyfuzyjnej. Po spawaniu powierzchnię złącza należy dokładnie oczyścić.
Takie jak zastosowanie łuku argonowego do spawania miedzi i tytanu, zastosowanie elektrody cerowo-wolframowej może poprawić jakość spawania i być korzystne dla zdrowia ludzkiego. Podczas spawania stopów miedzi (QCr0.5) i stopów tytanu (TC2) niob może być stosowany jako materiał warstwy przejściowej, a dla wysokiej jakości połączeń można uzyskać czystość argonu na poziomie 99,8%.