El tipo de red, el punto de fusión, la conductividad térmica, el coeficiente de expansión lineal y la composición química de las placas de cobre y titanio son muy diferentes, por lo que es muy difícil soldar.
1. Las soldaduras son propensas a formar poros.
(1) El cobre y el titanio tienen una gran capacidad de absorción de hidrógeno a altas temperaturas, y el hidrógeno es más soluble en cobre y titanio líquidos.
(2) El gas se genera en la piscina fundida de reacción metalúrgica de alta temperatura.
(3) El oxígeno y el nitrógeno alrededor del área de soldadura se sumergen en el baño fundido. Durante el proceso de cristalización del baño fundido, todo el gas no puede escapar de la superficie del baño fundido y permanece en la soldadura para formar poros.
2. Las uniones soldadas son propensas a agrietarse.
Cuando se sueldan cobre y titanio, se pueden formar eutécticos e hidruros en los lados metálicos de los dos materiales base, lo que puede causar fácilmente grietas bajo la acción de la tensión de soldadura.
(1) El cobre y el bismuto forman un eutéctico (Cu+Bi) con un punto eutéctico de 270 grados.
(2) El cobre y el aluminio forman un eutéctico (Cu+Pb) con un punto eutéctico de 326 grados.
(3) El cobre y el sulfuro ferroso forman un eutéctico (Cu+Cu2O) con un punto eutéctico de 1067 grados.
(4) Se forma hidruro TiH2 en forma de escamas en el lado metálico del material base de titanio, lo que provoca fragilidad por hidrógeno.
(5) Los coeficientes de expansión lineal del cobre y el titanio son más de 1 veces diferentes, lo que producirá una mayor tensión durante la soldadura.
3. Las propiedades mecánicas de las uniones soldadas son bajas.
(1) La película de óxido puede debilitar la unión intergranular entre el cobre y el titanio. Por ejemplo, cuando el contenido de oxígeno en la soldadura alcanza el 0.38%, el ángulo de flexión de la unión disminuye de 180 grados a 120 grados.
(2) Una gran cantidad de eutécticos e hidruros reducen significativamente la plasticidad y tenacidad de las uniones soldadas.
(3) La solubilidad mutua del cobre y el titanio es muy pequeña y los compuestos intermetálicos se forman fácilmente a altas temperaturas. Como Ti2Cu, TiCu, Ti3Cu4, Ti2Cu3, TiCu2 y TiCu4, que aumentan la fragilidad, reducen la plasticidad y reducen significativamente la resistencia a la corrosión del metal de soldadura.
Se pueden obtener excelentes uniones de soldadura mediante soldadura por difusión al vacío, soldadura por arco de argón, soldadura por arco de plasma, soldadura fuerte y soldadura por haz de electrones entre cobre y titanio o aleaciones de titanio.
Por ejemplo: se utiliza soldadura por difusión al vacío. Las características de la soldadura por difusión al vacío son que las juntas no se oxidan, las costuras de soldadura tienen una apariencia hermosa y la calidad del producto es buena. El proceso operativo principal es: antes de soldar, el metal base de cobre (como el T2) se limpia con tricloroetileno para eliminar manchas de aceite y otras impurezas. Luego se graba en una solución de ácido sulfúrico al 10% durante 1 minuto, se lava con agua destilada y luego se recoce. La temperatura de recocido es de 820 a 830 grados y el tiempo de recocido es de 10 minutos.
Después de limpiar el metal base de titanio (TA2) con tricloroetileno, use un método de vibración para grabarlo durante 4 minutos en una fracción en volumen del 2% de HF y una fracción en volumen del 50% de solución acuosa de HNO3 para eliminar la película de óxido y luego límpielo. con agua y alcohol.
(4) Ensamble los dos metales base limpios de acuerdo con los requisitos del proceso y luego colóquelos en un horno de vacío para soldarlos. Los parámetros de soldadura son: la temperatura de soldadura es de 810 grados ±10 grados, la presión es de 5~10MPa, el tiempo es de 10 minutos y el grado de vacío es de 1,3332×10-8~1,3332×10-9MPa. Se puede añadir una capa de difusión intermedia entre los dos metales base. Normalmente, el material de la capa de difusión es niobio metálico o no se requiere ninguna capa de difusión intermedia. Limpie cuidadosamente la superficie de la junta después de soldar.
Si se utiliza soldadura por arco de argón para soldar cobre y titanio, elegir electrodos de tungsteno y cerio puede mejorar la calidad de la soldadura y beneficiar la salud humana. Por ejemplo, al soldar aleaciones de cobre (QCr0.5) y aleaciones de titanio (TC2), se puede utilizar niobio como material de capa de transición y la pureza del argón es del 99,8 % para obtener uniones de alta calidad.
