Typ mřížky, bod tání, tepelná vodivost, koeficient lineární roztažnosti a chemické složení měděných a titanových desek jsou velmi odlišné, takže je velmi obtížné je svařovat.
1. Svary jsou náchylné k tvorbě pórů
(1) Měď a titan mají silné schopnosti absorpce vodíku při vysokých teplotách a vodík je rozpustnější v tekuté mědi a titanu.
(2) Ve vysokoteplotní metalurgické reakční lázni se vytváří plyn.
(3) Plynný kyslík a dusík kolem oblasti svařování jsou ponořeny do roztavené lázně. Během procesu krystalizace roztavené lázně nemůže veškerý plyn uniknout z povrchu roztavené lázně a zůstává ve svaru a tvoří póry.
2. Svařované spoje jsou náchylné k prasklinám
Při svařování mědi a titanu může na kovových stranách dvou základních materiálů vzniknout eutektikum a hydrid, což může snadno způsobit praskliny působením svařovacího napětí.
(1) Měď a vizmut tvoří (Cu+Bi) eutektikum s eutektickým bodem 270 stupňů.
(2) Měď a hliník tvoří (Cu+Pb) eutektikum s eutektickým bodem 326 stupňů.
(3) Měď a sulfid železnatý tvoří eutektikum (Cu+Cu2O) s eutektickým bodem 1067 stupňů.
(4) Na kovové straně titanového základního materiálu se tvoří vločkovitý hydrid TiH2, který způsobuje vodíkové křehnutí.
(5) Koeficienty lineární roztažnosti mědi a titanu jsou více než 1krát odlišné, což způsobí větší namáhání při svařování.
3. Mechanické vlastnosti svarových spojů jsou nízké
(1) Oxidový film může oslabit mezikrystalickou vazbu mezi mědí a titanem. Když například obsah kyslíku ve svaru dosáhne 0,38 %, úhel ohybu spoje se sníží ze 180 stupňů na 120 stupňů.
(2) Velké množství eutektika a hydridů výrazně snižuje plasticitu a houževnatost svarových spojů.
(3) Vzájemná rozpustnost mědi a titanu je velmi malá a při vysokých teplotách snadno vznikají intermetalické sloučeniny. Jako jsou Ti2Cu, TiCu, Ti3Cu4, Ti2Cu3, TiCu2 a TiCu4, které zvyšují křehkost, snižují plasticitu a výrazně snižují odolnost svarového kovu proti korozi.
Vynikající svarové spoje lze získat vakuovým difúzním svařováním, argonovým obloukovým svařováním, plazmovým obloukovým svařováním, pájením a svařováním elektronovým paprskem mezi mědí a titanem nebo slitinami titanu.
Například: používá se vakuové difúzní svařování. Charakteristikou vakuového difúzního svařování je, že spoje neoxidují, svarové švy mají krásný vzhled a kvalita produktu je dobrá. Hlavní provozní proces je: před svařováním se základní kov mědi (jako je T2) očistí trichlorethylenem, aby se odstranily olejové skvrny a jiné nečistoty. Poté se leptá v 10% roztoku kyseliny sírové po dobu 1 minuty, promyje se destilovanou vodou a poté se žíhá. Teplota žíhání je 820 ~ 830 stupňů a doba žíhání je 10 minut.
Po vyčištění titanového základního kovu (TA2) trichlorethylenem jej pomocí vibrační metody leptejte po dobu 4 minut ve 2% objemové frakci HF a 50% objemové frakci vodného roztoku HNO3, abyste odstranili oxidový film, a poté jej vyčistěte. s vodou a alkoholem.
(4) Spojte dva očištěné základní kovy podle požadavků procesu a poté je vložte do vakuové pece ke svařování. Parametry svařování jsou: teplota svařování je 810 stupňů ±10 stupňů, tlak je 5~10MPa, čas je 10 minut a stupeň vakua je 1,3332×10-8~1,3332×10-9MPa. Mezi dva základní kovy lze přidat mezilehlou difúzní vrstvu. Obvykle je materiálem difúzní vrstvy kovový niob nebo není vyžadována žádná mezilehlá difúzní vrstva. Po svařování pečlivě očistěte povrch spoje.
Pokud se pro svařování mědi a titanu používá argonové obloukové svařování, může výběr cerových wolframových elektrod zlepšit kvalitu svařování a prospět lidskému zdraví. Například při svařování slitiny mědi (QCr{0}}.5) a slitiny titanu (TC2) lze jako materiál přechodové vrstvy použít niob a čistota argonu je 99,8 % pro získání vysoce kvalitních spojů.
