1. Material de soldadura
(1) O titanio e as súas aliaxes base raramente se soldan con soldadura branda. Os metais de aporte para a soldadura empregados inclúen principalmente bases de prata, bases de aluminio, bases de titanio ou bases de titanio e circonio.
A soldadura a base de prata úsase principalmente para compoñentes cunha temperatura de traballo inferior a 540 ℃. As unións que usan soldadura de prata pura teñen baixa resistencia, son fáciles de rachar e teñen pouca resistencia á corrosión e á oxidación. A temperatura de soldadura da soldadura de Ag Cu é inferior á da prata, pero a mollabilidade diminúe co aumento do contido de Cu. A soldadura de Ag Cu que contén unha pequena cantidade de Li pode mellorar a mollabilidade e o grao de aliaxe entre a soldadura e o metal base. A soldadura de AG Li ten as características de baixo punto de fusión e forte reducibilidade. É axeitada para a soldadura de titanio e aliaxes de titanio en atmosfera protectora. Non obstante, a soldadura ao baleiro contaminará o forno debido á evaporación de Li. O metal de recheo Ag-5al- (0,5 ~ 1,0) Mn é o metal de recheo preferido para compoñentes de aliaxe de titanio de parede fina. A unión soldada ten unha boa resistencia á oxidación e á corrosión. A resistencia ao cizallamento das unións de titanio e aliaxes de titanio soldadas con metal de recheo a base de prata móstrase na Táboa 12.
Táboa 12 Parámetros do proceso de soldadura e resistencia das unións de titanio e aliaxes de titanio
A temperatura de soldadura da soldadura a base de aluminio é baixa, o que non provocará a aparición de transformación de fase β da aliaxe de titanio, o que reduce os requisitos para a selección de materiais e estruturas de fixación de soldadura. A interacción entre o metal de recheo e o metal base é baixa, e a disolución e difusión non son evidentes, pero a plasticidade do metal de recheo é boa e é fácil enrolar o metal de recheo e o metal base xuntos, polo que é moi axeitado para a soldadura de radiadores de aliaxe de titanio, estruturas de panal e estruturas laminadas.
Os fundentes a base de titanio ou de titanio-circono xeralmente conteñen Cu, Ni e outros elementos, que poden difundirse rapidamente na matriz e reaccionar co titanio durante a soldadura, o que resulta na corrosión da matriz e na formación dunha capa fráxil. Polo tanto, a temperatura de soldadura e o tempo de mantemento deben controlarse estritamente durante a soldadura e, na medida do posible, non se deben usar para a soldadura de estruturas de paredes delgadas. B-ti48zr48be é unha soldadura típica de Ti Zr. Ten boa mollabilidade co titanio e o metal base non ten tendencia ao crecemento do gran durante a soldadura.
(2) Soldadura de metais de aporte para aliaxes de circonio e base A soldadura de circonio e aliaxes de base inclúe principalmente b-zr50ag50, b-zr76sn24, b-zr95be5, etc., que se usan amplamente na soldadura de tubos de aliaxe de circonio de reactores nucleares.
(3) O fluxo de soldadura e a atmosfera protectora de titanio, circonio e aliaxes base poden obter resultados satisfactorios en baleiro e atmosfera inerte (helio e argon). Deberase usar argon de alta pureza para a soldadura con protección de argon, e o punto de orballo debe ser de -54 ℃ ou inferior. Para a soldadura á chama debe usarse un fluxo especial que conteña fluoruro e cloruro de metal Na, K e Li.
2. Tecnoloxía de soldadura
Antes da soldadura, a superficie debe limparse a fondo, desengrasarse e eliminarse a película de óxido. A película grosa de óxido debe eliminarse mediante métodos mecánicos, chorro de area ou baño de sales fundidas. A película fina de óxido pode eliminarse nunha solución que conteña entre un 20 % e un 40 % de ácido nítrico e un 2 % de ácido fluorhídrico.
Non se permite que o Ti, o Zr e as súas aliaxes entren en contacto coa superficie da unión co aire durante o quentamento da soldadura. A soldadura pódese levar a cabo baixo a protección do baleiro ou do gas inerte. Pódese usar quentamento por indución de alta frecuencia ou quentamento con protección. O quentamento por indución é o mellor método para pezas simétricas pequenas, mentres que a soldadura en forno é máis vantaxosa para compoñentes grandes e complexos.
Deberanse seleccionar Ni, Cr, W, Mo, Ta e outros materiais como elementos calefactores para a soldadura de Ti, Zr e as súas aliaxes. Non se utilizarán equipos con grafito exposto como elementos calefactores para evitar a contaminación por carbono. Os accesorios de soldadura deberán estar feitos de materiais con boa resistencia a altas temperaturas, un coeficiente de expansión térmica similar ao de Ti ou Zr e baixa reactividade co metal base.
Data de publicación: 13 de xuño de 2022