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​钛板及钛合金广泛应用于航空航天、石油化工和原子能等行业

时间:2020-10-16 17:42 点击: 网址:www.fggyw.com
钛和铁、铝、钒、钼等金属元素制成的合金,具有强度高、耐热性高、耐腐蚀性好等优良的物理机械性能,广泛应用于化工、海洋工程、交通运输、医疗、建筑、航空航天、军事等高科技领域领域,是一种极其重要的轻量化结构材料,其中航空航天是其重要的下游应用领域。

钛板及钛合金是一种活性金属,广泛应用于航空航天、石油化工和原子能等行业。钛及钛合金钎焊存在的主要问题如下:

① 表面氧化膜稳定。钛及其合金与氧有很大的亲和力,表面容易形成一层非常稳定的氧化膜,可以润湿和铺展焊料。因此,在钎焊过程中必须将其移除。

② 钛及其合金在加热过程中有很强的吸收氢、氧和氮的倾向。温度越高,吸收越严重。结果,钛金属的塑性和韧性将急剧下降。因此,钎焊应在真空或惰性气氛中进行。

③ 很容易形成金属间化合物。钛及其合金可以与大多数针状材料发生反应,形成脆性化合物,导致接头脆性。因此,用于钎焊其他材料的填充金属基本上不适合钎焊活性金属。

④ 其结构和性能易于改变。温度越高,粗化越严重。所以高温钎焊的温度不宜过高。

总之,在钎焊钛及其合金时,必须注意加热温度。一般来说,钎焊温度越低,钎焊温度越低。对于淬火和时效的合金,也可以在不超过时效温度的条件下进行钎焊。

为了防止钎焊接头的氧化、吸氧和吸氢反应,钛及钛合金钎焊在真空和气氛中进行,不采用火焰钎焊。在真空或氯气中钎焊时,可采用高频加热和炉内加热。加热速度快,保温时间短,界面区化合物薄,接头性能好。因此,有必要控制焊接温度和保温时间,使焊料流动充满间隙。

钛及其合金在真空和氩气中钎焊效果的原因是,虽然钛在真空钎焊过程中对氧有很强的亲和力,但在13.3pa的真空条件下,由于钛表面的氧化膜溶解在钛中而获得光滑的表面。



在氩气保护下,当钎焊温度范围为760~927℃时,为防止钛变色,需要高纯度氩气。由于液态氩纯度高,一般采用冷藏集装箱中的液态氩。

钛及钛合金钎焊时,在界面或焊缝中常形成脆性化合物,降低了钎焊接头的性能。因此,扩散焊可以用来改善钎焊接头的性能。钎焊时,在钛合金之间放置厚度为50μm的铜箔、镍箔或银箔,通过钛与这些金属的接触反应,分别形成Cu-Ti、Ni-Ti和Ag-Ti共晶。然后这些脆性金属间化合物扩散出去,在一定温度和时间下,扩散钎焊接头具有良好的性能。

此外,a+B相钛合金可用于退火、固溶处理或时效状态。如果钎焊后需要退火,有三种选择:退火后在退火温度或低于退火温度下钎焊;在高于退火温度的温度下钎焊,在钎焊循环中采用分段冷却工艺,以获得退火组织;在高于退火温度的温度下钎焊,然后退火。

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