Bedste slaglodningsmetoder til titan og titanlegeringer

Titanium og dets legeringer, som er sammensat af elementer som jern, aluminium, vanadium og molybdæn, har fremragende fysiske og mekaniske egenskaber såsom høj styrke, høj varmebestandighed og god korrosionsbestandighed. De er meget udbredt inden for højteknologiske områder som kemiteknik, marineteknik, transport, medicin, byggeri, rumfart og militærindustri og er vigtige lette strukturelle materialer. Blandt dem er rumfart et vigtigt nedstrøms anvendelsesområde.
Titanium og dets legeringer er reaktive metaller og er meget udbredt i rumfarts-, petrokemiske og nukleare industrier. De største problemer ved lodning af titanium og dets legeringer er som følger:
① Den stabile oxidfilm på overfladen. Titanium og dets legeringer har en stærk affinitet til oxygen og er lette at generere en stabil oxidfilm på overfladen, som hindrer befugtning og spredning af loddematerialet. Derfor skal den fjernes under slaglodning.
② Absorberer gasser kraftigt. Titanium og dets legeringer har en tendens til at absorbere brint, oxygen og nitrogen under opvarmningsprocessen, og jo højere temperatur, jo stærkere er absorptionen, hvilket fører til et kraftigt fald i titaniums plasticitet og sejhed. Derfor bør lodning udføres i vakuum eller inert atmosfære.
③ Let at danne intermetalliske forbindelser. Titanium og dets legeringer kan reagere med de fleste loddematerialer og danne skøre forbindelser, hvilket får leddene til at blive skøre. Derfor er loddematerialet, der anvendes til lodning af andre materialer, grundlæggende ikke egnet til lodning af reaktive metaller.
④ Strukturen og egenskaberne er tilbøjelige til at ændre sig. Titanium og dets legeringer gennemgår faseomdannelse og kornforstørrelse under opvarmning. Jo højere temperatur, jo mere alvorlig bliver forgrovningen, så temperaturen ved højtemperaturlodning bør ikke være for høj.
Sammenfattende, når man lodder titanium og dets legeringer, skal man være opmærksom på loddeopvarmningstemperaturen. Generelt bør loddetemperaturen ikke overstige 950-1000 grad , og jo lavere loddetemperaturen er, desto mindre er indvirkningen på grundmaterialets egenskaber. For bratkølede og hærdede legeringer kan lodning også udføres under den betingelse, at ældningstemperaturen ikke overskrides.
For at forhindre oxidation og oxygen- og hydrogenabsorptionsreaktioner i den loddede samling udføres titanium- og titanlegeringslodning i et vakuum og inert atmosfære, og flammelodning anvendes generelt ikke. Ved lodning i vakuum eller klor kan der anvendes højfrekvent opvarmning, ovnopvarmning og andre metoder, som har hurtig opvarmningshastighed og kort holdetid, hvilket resulterer i et tyndere lag af forbindelser i grænsefladezonen og bedre fugeydelse. Derfor skal loddetemperaturen og holdetiden kontrolleres for at få loddematerialet til at flyde ind i mellemrummet.
Grunden til at lodning af titanium og dets legeringer bedst udføres i vakuum og argon er, at selvom titanium har en stor affinitet til oxygen, kan det opnå en glat overflade i 13,3 Pa vakuum på grund af opløsningen af ​​oxidfilmen på overfladen.
Når lodning i en argonatmosfære, og loddetemperaturområdet er 760-927 grader, kræves der højrent argon for at forhindre, at titanium misfarves. Generelt bruges flydende argon i kølemiddelopbevaringsbeholdere, fordi det har høj renhed.
Ved lodning af titanium og titanlegeringer dannes der ofte skøre intermetalliske forbindelser på grænsefladen eller i loddemellemrummet, hvilket reducerer ydelsen af ​​den loddede samling. Diffusionsbinding kan bruges til at forbedre ydeevnen af ​​den loddede samling. Under lodning placeres 50μm tyk kobberfolie, nikkelfolie eller sølvfolie mellem titanlegeringerne, som henholdsvis danner Cu-Ti, Ni-Ti og Ag-Ti eutektik ved at stole på kontaktreaktionen mellem titanium og disse metaller. Derefter diffunderer disse sprøde intermetalliske forbindelser af. Den diffusionsbundne fuge har relativt god ydeevne under en bestemt temperatur og tid.
Derudover kan + -fase titanlegeringer bruges i udglødede, opløsningsbehandlede eller ældede tilstande. Hvis udglødning er påkrævet efter lodning, er tre skemaer tilgængelige: lodning ved eller under udglødningstemperaturen efter udglødning; lodning ved en temperatur over udglødningstemperaturen og vedtagelse af en segmenteret køleproces i loddecyklussen for at opnå udglødningsstruktur; og lodning ved en temperatur over udglødningstemperaturen og derefter udglødning.