Slitstarka plattor svetsade med olika metaller
Olik metallsvetsning används inom många industriområden på grund av dess olika egenskaper och spelar en allt viktigare roll i avancerad tillverkning. Om titan svetsas med en slitstark plåt, kan den titan Ti-nötningsbeständiga plåtstrukturen kombinera den goda svetsbarheten, slitstyrkan och låga kostnaden för den slitstarka plåten med den låga densiteten och goda slitstyrkan hos titanlegeringen, och ger full nytta av de kompletterande fördelarna med de två materialen i prestanda och ekonomi. Därför används slitstarka plattor och olik svetsning av titanlegering i stor utsträckning inom kemisk industri, flyg- och kärnkraftsindustri. Men på grund av skillnaderna i fysikaliska och kemiska egenskaper hos slitstark plåt och titanlegering, bildas ett stort antal spröda intermetalliska föreningar lätt vid svetsgränssnittet, och högkvalitativa svetsresultat kan inte erhållas. Därför är den traditionella smältsvetsprocessen inte lämplig för olik svetsning av slitstarka plåtar och titanlegeringar. Även om explosiv svetsning framgångsrikt har använts i nötningsbeständiga plåtar av titanstålkomposit, är den endast lämplig för vissa former av arbetsstycken och är svår att använda i stor utsträckning.
För närvarande är de huvudsakliga svetsmetoderna för titanlegering och slitstarka plåt olika metaller diffusionssvetsning, elektronstrålesvetsning och lasersvetsning. Lasersvetsning och elektronstrålesvetsning har fördelarna med snabb uppvärmning och kylning, stort förhållande mellan svetsdjup och bredd och har en god effekt på bildandet av spröda föreningar vid svetsning av olika metaller. Diffusionssvetsning är en nästan nettobindningsprocess på grund av dess lilla temperaturgradient, vilket kan erhålla en bättre enhetlig struktur.
Först diffusionssvetsning
Diffusionssvetsning avser en svetsmetod där två ytor är sammankopplade genom kontaktytans krypning och diffusion för att stänga fogytans porer under hög temperatur och visst tryck. Direkt diffusionssvetsning av slitstark plåt och titanlegering kan erhålla högre svetskvalitet främst genom rimlig anpassning av temperatur och tid. Den optimala temperaturen är i allmänhet 900 grader ± 50 grader, tiden är 30 ~ 60 minuter, för att säkerställa att gränssnittets porer är stängda och tjockleken på Fe-Ti-föreningen är liten; Trycket är ca 5MPa, för högt ökar fogens kvarvarande spänning. σ fas, Fe2Ti, FeTi är en förening som lätt bildas när slitstark plåt och titanlegering sprids och svetsas. Direktkontakt mellan Fe- och Ti-element kan undvikas genom att lägga till ett mellanskikt som Ni och Cu, och Fe-Ti-föreningsfasen kan reduceras eller inhiberas genom att bilda en mindre spröd Ni-Ti- och Cu-Ti-fas, vilket kan förbättra ledstyrka till viss del. Ag som mellanskikt kan få den formbara fogen, men kostnaden är högre.
För det andra elektronstrålesvetsning
Principen för elektronstrålesvetsning är att använda värmeenergin som genereras av bombarderingen av en accelererad och fokuserad elektronstråle på en svetsning placerad i vakuum eller icke-vakuum. Den har egenskaperna hög energitäthet, snabb kylningshastighet och god kontrollerbarhet, och kan kontrollera storleken på den smälta poolen och smältförhållandet mellan två metaller. Det är en olik materialsvetsmetod med unika fördelar. Men om slitstark plåt och titanlegering svetsas direkt med elektronstrålesvetsning, genereras ett stort antal Fe-Ti-föreningar i svetszonen och fogarna kan inte vara intakta. Det är nödvändigt att använda Cu- och CU-V-kompositmellanskikt för att effektivt förhindra uppkomsten av spröd fas och för att förbättra hållfastheten och segheten hos svetsfogar genom att bilda fasta lösningar. På grundval av detta justeras effekttätheten, strålströmmen och svetshastigheten för att kontrollera värmetillförseln, och offseten ändras för att erhålla lämplig värmefördelning och ytterligare förbättra svetskvaliteten.
Tre, lasersvetsning
Lasersvetsning är användningen av högintensiv laserstrålning till metallytan, genom växelverkan mellan laser och metall, metallsmältning, vilket bildar svetsning. För olik metallsvetsning av slitstark plåt och titanlegering har lasersvetsning en högre uppvärmnings- och kylhastighet än elektronstrålesvetsning, och direktsvetsade fogar med viss styrka kan erhållas genom att använda den förspända strålen, men styrkan är låg och massfluktuationen är stor. Svetsresultat som liknar elektronstrålesvetsning kan erhållas genom att använda Cu som mellanskikt.
