Bakır ve titanyum levhaların kafes tipi, erime noktası, ısıl iletkenliği, doğrusal genleşme katsayısı ve kimyasal bileşimi çok farklıdır, bu nedenle kaynak yapılması çok zordur.
1. Kaynaklar gözeneklere eğilimlidir
(1) Bakır ve titanyum, yüksek sıcaklıklarda güçlü hidrojen emme kapasitesine sahiptir ve hidrojen, sıvı bakır ve titanyumda daha fazla çözünür.
(2) Gaz, yüksek sıcaklıktaki metalurjik reaksiyon erimiş havuzunda üretilir.
(3) Kaynak alanı etrafındaki oksijen ve nitrojen gazı erimiş havuza batırılır. Eriyik havuzunun kristalizasyon işlemi sırasında, gazın tamamı eriyik havuzunun yüzeyinden kaçamaz ve gözenekler oluşturmak üzere kaynakta kalır.
2. Kaynaklı bağlantılar çatlamaya eğilimlidir
Bakır ve titanyum kaynaklandığında, iki temel malzemenin metal kenarlarında ötektik ve hidrit oluşabilir, bu da kaynak geriliminin etkisi altında kolayca çatlaklara neden olabilir.
(1) Bakır ve bizmut, ötektik noktası 270 derece olan bir (Cu+Bi) ötektik oluşturur.
(2) Bakır ve alüminyum, ötektik noktası 326 derece olan bir (Cu+Pb) ötektik oluşturur.
(3) Bakır ve demir sülfür, ötektik noktası 1067 derece olan bir ötektik (Cu+Cu2O) oluşturur.
(4) Titanyum bazlı malzemenin metal tarafında pul benzeri hidrit TiH2 oluşur ve bu da hidrojenin kırılganlaşmasına neden olur.
(5) Bakır ve titanyumun doğrusal genleşme katsayıları 1 kattan fazladır, bu da kaynak sırasında daha fazla gerilime neden olur.
3. Kaynaklı bağlantıların mekanik özellikleri düşüktür
(1) Oksit film, bakır ve titanyum arasındaki tanecikler arası bağı zayıflatabilir. Örneğin, kaynaktaki oksijen içeriği %0.38'e ulaştığında, bağlantı bükülme açısı 180 dereceden 120 dereceye düşer.
(2) Büyük miktarda ötektik ve hidrür, kaynaklı bağlantıların plastisitesini ve tokluğunu önemli ölçüde azaltır.
(3) Bakır ve titanyumun karşılıklı çözünürlüğü çok küçüktür ve metaller arası bileşikler yüksek sıcaklıklarda kolaylıkla oluşturulur. Kırılganlığı artıran, plastisiteyi azaltan ve kaynak metalinin korozyon direncini önemli ölçüde azaltan Ti2Cu, TiCu, Ti3Cu4, Ti2Cu3, TiCu2 ve TiCu4 gibi.
Bakır ve titanyum veya titanyum alaşımları arasında vakum difüzyon kaynağı, argon ark kaynağı, plazma ark kaynağı, lehimleme ve elektron ışın kaynağı ile mükemmel kaynak bağlantıları elde edilebilir.
Örneğin: vakum difüzyon kaynağı kullanılır. Vakum difüzyon kaynağının özellikleri, bağlantı noktalarının oksitlenmemesi, kaynak dikişlerinin güzel bir görünüme sahip olması ve ürün kalitesinin iyi olmasıdır. Ana işlem süreci şu şekildedir: kaynak yapmadan önce, bakır bazlı metal (T2 gibi) yağ lekelerini ve diğer yabancı maddeleri çıkarmak için trikloretilen ile temizlenir. Daha sonra %10'luk sülfürik asit çözeltisinde 1 dakika dağlanır, damıtılmış su ile yıkanır ve daha sonra tavlanır. Tavlama sıcaklığı 820~830 derecedir ve tavlama süresi 10 dakikadır.
Titanyum baz metalini (TA2) trikloroetilen ile temizledikten sonra, oksit filmi çıkarmak için %2 hacimli HF ve %50 hacimli HNO3 sulu çözeltisi içinde 4 dakika boyunca titreşim yöntemini kullanarak aşındırın ve ardından temizleyin. su ve alkol ile.
(4) Temizlenmiş iki ana metali proses gereksinimlerine göre birleştirin ve ardından kaynak için bir vakum fırınına koyun. Kaynak parametreleri şunlardır: kaynak sıcaklığı 810 derece ±10 derece, basınç 5~10MPa, süre 10 dakika ve vakum derecesi 1,3332×10-8~1,3332×10-9MPa'dır. İki baz metal arasına bir ara difüzyon katmanı eklenebilir. Genellikle difüzyon katmanı malzemesi niyobyum metalidir veya herhangi bir ara difüzyon katmanına gerek yoktur. Kaynak sonrası derz yüzeyini dikkatlice temizleyin.
Bakır ve titanyumun kaynağında argon arkı kaynağı kullanılıyorsa, seryum tungsten elektrotlarının seçilmesi kaynak kalitesini artırabilir ve insan sağlığına fayda sağlayabilir. Örneğin, bakır alaşımı (QCr0.5) ve titanyum alaşımını (TC2) kaynaklarken, geçiş katmanı malzemesi olarak niyobyum kullanılabilir ve yüksek kaliteli bağlantılar elde etmek için argon saflığı %99,8'dir.
