1. Material de soldadura
(1) El titani i els seus aliatges base rarament es solden amb soldadura tova. Els metalls d'aportació de soldadura utilitzats per a la soldadura inclouen principalment base de plata, base d'alumini, base de titani o base de titani i zirconi.
La soldadura a base de plata s'utilitza principalment per a components amb una temperatura de treball inferior a 540 ℃. Les unions que utilitzen soldadura de plata pura tenen baixa resistència, són fàcils d'esquerdar i tenen poca resistència a la corrosió i a l'oxidació. La temperatura de soldadura de la soldadura Ag Cu és inferior a la de la plata, però la humectabilitat disminueix amb l'augment del contingut de Cu. La soldadura Ag Cu que conté una petita quantitat de Li pot millorar la humectabilitat i el grau d'aliatge entre la soldadura i el metall base. La soldadura AG Li té les característiques de baix punt de fusió i forta reducibilitat. És adequada per a la soldadura de titani i aliatges de titani en atmosfera protectora. Tanmateix, la soldadura al buit contaminarà el forn a causa de l'evaporació de Li. El metall d'aportació Ag-5al- (0,5 ~ 1,0) Mn és el metall d'aportació preferit per a components d'aliatge de titani de paret fina. La unió soldada té una bona resistència a l'oxidació i a la corrosió. La resistència al cisallament de les unions de titani i aliatges de titani soldades amb metall d'aportació de plata a base es mostra a la Taula 12.
Taula 12 Paràmetres del procés de soldadura i resistència de les unions de titani i aliatges de titani
La temperatura de soldadura de la soldadura a base d'alumini és baixa, cosa que no provocarà l'aparició de transformació de fase β de l'aliatge de titani, cosa que redueix els requisits per a la selecció de materials i estructures de fixació de soldadura. La interacció entre el metall d'aportació i el metall base és baixa, i la dissolució i la difusió no són òbvies, però la plasticitat del metall d'aportació és bona, i és fàcil enrotllar el metall d'aportació i el metall base junts, per la qual cosa és molt adequat per a la soldadura de radiadors d'aliatge de titani, estructures de bresca i estructures laminades.
Els fluxos basats en titani o zirconi de titani generalment contenen Cu, Ni i altres elements, que es poden difondre ràpidament a la matriu i reaccionar amb el titani durant la soldadura, donant lloc a la corrosió de la matriu i a la formació d'una capa fràgil. Per tant, la temperatura de soldadura i el temps de manteniment s'han de controlar estrictament durant la soldadura i, en la mesura que sigui possible, no s'han d'utilitzar per a la soldadura d'estructures de paret fina. B-ti48zr48be és una soldadura típica de Ti Zr. Té una bona humectabilitat amb el titani i el metall base no té tendència al creixement del gra durant la soldadura.
(2) Soldadura de metalls d'aportació per a zirconi i aliatges de base La soldadura de zirconi i aliatges de base inclou principalment b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5, etc., que s'utilitzen àmpliament en la soldadura de canonades d'aliatge de zirconi de reactors nuclears.
(3) El flux de soldadura i l'atmosfera protectora de titani, zirconi i aliatges de base poden obtenir resultats satisfactoris en buit i atmosfera inert (heli i argó). S'ha d'utilitzar argó d'alta puresa per a la soldadura amb protecció d'argó, i el punt de rosada ha de ser de -54 ℃ o inferior. S'ha d'utilitzar un flux especial que contingui fluorur i clorur de metalls Na, K i Li per a la soldadura amb flama.
2. Tecnologia de soldadura
Abans de la soldadura, cal netejar a fons la superfície, desengreixar-la i eliminar la pel·lícula d'òxid. La pel·lícula d'òxid gruixuda s'ha d'eliminar mitjançant un mètode mecànic, un mètode de sorrejat o un mètode de bany de sals foses. La pel·lícula fina d'òxid es pot eliminar en una solució que conté entre un 20% i un 40% d'àcid nítric i un 2% d'àcid fluorhídric.
El Ti, el Zr i els seus aliatges no poden entrar en contacte amb la superfície de la unió amb l'aire durant l'escalfament per soldadura. La soldadura es pot dur a terme sota la protecció del buit o del gas inert. Es pot utilitzar l'escalfament per inducció d'alta freqüència o l'escalfament amb protecció. L'escalfament per inducció és el millor mètode per a peces petites i simètriques, mentre que la soldadura al forn és més avantatjosa per a components grans i complexos.
S'han de seleccionar Ni, Cr, W, Mo, Ta i altres materials com a elements calefactors per a la soldadura de Ti, Zr i els seus aliatges. No s'han d'utilitzar equips amb grafit exposat com a elements calefactors per evitar la contaminació per carboni. Els accessoris de soldadura han d'estar fets de materials amb bona resistència a altes temperatures, un coeficient de dilatació tèrmica similar al de Ti o Zr i baixa reactivitat amb el metall base.
Data de publicació: 13 de juny de 2022