جوشکاری فلزی غیرمشابه ورق مقاوم در برابر سایش و آلیاژ تیتانیوم
جوشکاری فلزات غیر مشابه به دلیل خواص مختلف در بسیاری از زمینه های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد و نقش مهمی را در ساخت پیشرفته ایفا می کند. اگر تیتانیوم با یک صفحه مقاوم در برابر سایش جوش داده شود، ساختار صفحه مقاوم در برابر سایش تیتانیوم می تواند جوش پذیری خوب، مقاومت در برابر سایش و هزینه پایین صفحه مقاوم در برابر سایش را با چگالی کم و مقاومت در برابر خوردگی خوب آلیاژ تیتانیوم ترکیب کند. به مزایای مکمل این دو ماده در عملکرد و صرفه جویی کامل بپردازید. بنابراین، صفحات مقاوم در برابر سایش و جوشکاری غیر مشابه آلیاژ تیتانیوم به طور گسترده در صنایع شیمیایی، هوانوردی و هسته ای استفاده می شود. با این حال، به دلیل تفاوت در خواص فیزیکی و شیمیایی صفحه مقاوم در برابر سایش و آلیاژ تیتانیوم، تعداد زیادی از ترکیبات بین فلزی شکننده به راحتی در فصل مشترک جوشکاری تشکیل می شود و نمی توان نتایج جوشکاری با کیفیت بالا را به دست آورد. بنابراین، فرآیند جوشکاری ذوبی سنتی برای جوشکاری غیر مشابه صفحات مقاوم در برابر سایش و آلیاژهای تیتانیوم مناسب نیست.
اگرچه جوشکاری انفجاری با موفقیت در صفحات کامپوزیت فولاد تیتانیوم استفاده شده است، اما فقط برای اشکال خاصی از قطعات کار مناسب است و استفاده گسترده از آن دشوار است. در حال حاضر، روشهای اصلی جوشکاری برای آلیاژ تیتانیوم و فلزات غیر مشابه ورق مقاوم در برابر سایش، جوشکاری انتشار، جوشکاری با پرتو الکترونی و جوش لیزری است. جوشکاری لیزر و جوشکاری با پرتو الکترونی دارای مزایای گرمایش و سرد شدن سریع، نسبت عمق جوش به عرض زیاد است و تأثیر خوبی بر تشکیل ترکیبات شکننده در جوشکاری فلزات غیر مشابه دارد. جوشکاری دیفیوژن به دلیل گرادیان دمایی کوچک آن یک فرآیند پیوند نزدیک به شبکه است که می تواند ساختار یکنواخت بهتری به دست آورد.
اول، جوشکاری انتشار
جوشکاری انتشاری به روش جوشکاری اطلاق می شود که در آن دو سطح از طریق سطح تماس خزش و انتشار برای بستن منافذ سطح اتصال تحت دمای بالا و فشار معین به هم متصل می شوند. جوشکاری انتشار مستقیم صفحه مقاوم در برابر سایش و آلیاژ تیتانیوم می تواند کیفیت جوش بالاتری را عمدتاً از طریق تطبیق معقول دما و زمان به دست آورد. دمای مطلوب به طور کلی 900 درجه ± 50 درجه است و زمان آن 30 ~ 60 دقیقه است تا اطمینان حاصل شود که منافذ رابط بسته شده و ضخامت ترکیب Fe-Ti کوچک است. فشار حدود 5 مگاپاسکال است، بیش از حد بالا باعث افزایش استرس پسماند اتصال می شود. فاز σ، Fe2Ti، FeTi ترکیبی است که به راحتی هنگام پخش شدن و جوشکاری صفحه مقاوم در برابر سایش و آلیاژ تیتانیوم تشکیل می شود. با افزودن یک لایه میانی مانند Ni و Cu می توان از تماس مستقیم بین عناصر Fe و Ti جلوگیری کرد و فاز ترکیبی Fe-Ti را می توان با تشکیل فازهای Ni-Ti و Cu-Ti کمتر شکننده تر کاهش یا مهار کرد که می تواند باعث بهبود عملکرد شود. قدرت مفصل تا حدودی Ag به عنوان لایه میانی می تواند اتصال شکل پذیر را بدست آورد، اما هزینه آن بیشتر است.
دوم، جوشکاری با پرتو الکترونی
اصل جوشکاری با پرتو الکترونی استفاده از انرژی گرمایی تولید شده توسط بمباران یک پرتو الکترونی متمرکز و شتابدار بر روی جوشی است که در خلاء یا غیر خلاء قرار می گیرد. دارای ویژگی های چگالی انرژی بالا، سرعت خنک کننده سریع و قابلیت کنترل خوب است و می تواند اندازه حوضچه مذاب و نسبت همجوشی دو فلز را کنترل کند. این یک روش جوشکاری مواد متفاوت با مزایای منحصر به فرد است. با این حال، اگر صفحه مقاوم در برابر سایش و آلیاژ تیتانیوم مستقیماً توسط جوش پرتو الکترونی جوش داده شوند، تعداد زیادی از ترکیبات Fe-Ti در ناحیه جوش ایجاد میشود و اتصالات نمیتوانند دست نخورده باشند. استفاده از لایه میانی کامپوزیت Cu و CU-V برای جلوگیری موثر از تولید فاز شکننده و بهبود استحکام و چقرمگی اتصالات جوشی با تشکیل محلولهای جامد ضروری است. بر این اساس، چگالی توان، جریان پرتو و سرعت جوش برای کنترل گرمای ورودی تنظیم میشود و برای به دست آوردن توزیع حرارت مناسب و بهبود بیشتر کیفیت جوش، افست تغییر میکند.
سه، جوش لیزری
جوشکاری لیزری استفاده از تابش پرتو لیزر با شدت بالا به سطح فلز، از طریق تعامل لیزر و فلز، ذوب فلز، در نتیجه تشکیل جوش است. برای جوشکاری فلزی غیر مشابه صفحه مقاوم در برابر سایش و آلیاژ تیتانیوم، جوش لیزری نسبت به جوشکاری با پرتو الکترونی سرعت گرمایش و سرمایش بالاتری دارد و با استفاده از پرتو بایاس می توان اتصالات جوشی مستقیم با استحکام مشخص را به دست آورد، اما استحکام کم است و نوسان جرم زیاد است نتایج جوشکاری مشابه جوشکاری با پرتو الکترونی را می توان با استفاده از مس به عنوان لایه میانی به دست آورد.
