Piastre resistenti all'usura saldate con metalli diversi
La saldatura di metalli diversi viene utilizzata in molti campi industriali a causa delle sue varie proprietà e svolge un ruolo sempre più importante nella produzione avanzata. Se il titanio viene saldato con una piastra resistente all'usura, la struttura della piastra resistente all'usura in titanio Ti può combinare la buona saldabilità, la resistenza all'usura e il basso costo della piastra resistente all'usura con la bassa densità e la buona resistenza all'usura della lega di titanio, e dare pieno gioco ai vantaggi complementari dei due materiali in termini di prestazioni ed economia. Pertanto, le piastre resistenti all'usura e le saldature dissimili in lega di titanio sono ampiamente utilizzate nell'industria chimica, aeronautica e nucleare. Tuttavia, a causa delle differenze nelle proprietà fisiche e chimiche della piastra resistente all'usura e della lega di titanio, si forma facilmente un gran numero di composti intermetallici fragili sull'interfaccia di saldatura e non è possibile ottenere risultati di saldatura di alta qualità. Pertanto, il tradizionale processo di saldatura per fusione non è adatto per la saldatura dissimile di piastre resistenti all'usura e leghe di titanio. Sebbene la saldatura esplosiva sia stata utilizzata con successo nelle piastre resistenti all'usura composite di acciaio al titanio, è adatta solo per determinate forme di pezzi ed è difficile da utilizzare su larga scala.
Attualmente, i principali metodi di saldatura per leghe di titanio e metalli diversi da piastre resistenti all'usura sono la saldatura per diffusione, la saldatura a fascio di elettroni e la saldatura laser. La saldatura laser e la saldatura a fascio di elettroni presentano i vantaggi di un rapido riscaldamento e raffreddamento, un ampio rapporto tra profondità di saldatura e larghezza e hanno un buon effetto sulla formazione di composti fragili nella saldatura di metalli diversi. La saldatura per diffusione è un processo di incollaggio quasi netto a causa del suo piccolo gradiente di temperatura, che può ottenere una struttura migliore e uniforme.
Innanzitutto, la saldatura per diffusione
La saldatura per diffusione si riferisce a un metodo di saldatura in cui due superfici sono collegate attraverso lo scorrimento e la diffusione della superficie di contatto per chiudere i pori della superficie del giunto ad alta temperatura e una certa pressione. La saldatura per diffusione diretta di piastre resistenti all'usura e leghe di titanio può ottenere una qualità di saldatura più elevata principalmente attraverso un ragionevole adattamento di temperatura e tempo. La temperatura ottimale è generalmente di 900 gradi ±50 gradi, il tempo è di 30~60 minuti, per garantire che i pori dell'interfaccia siano chiusi e lo spessore del composto Fe-Ti sia piccolo; La pressione è di circa 5MPa, troppo alta aumenterà lo stress residuo del giunto. Fase σ, Fe2Ti, FeTi è un composto che si forma facilmente quando la piastra resistente all'usura e la lega di titanio vengono diffuse e saldate. Il contatto diretto tra gli elementi Fe e Ti può essere evitato aggiungendo uno strato intermedio come Ni e Cu, e la fase composta Fe-Ti può essere ridotta o inibita formando una fase Ni-Ti e Cu-Ti meno fragile, che può migliorare la forza congiunta in una certa misura. Ag come strato intermedio può ottenere il giunto duttile, ma il costo è maggiore.
In secondo luogo, la saldatura a fascio di elettroni
Il principio della saldatura a fascio di elettroni consiste nell'utilizzare l'energia termica generata dal bombardamento di un fascio di elettroni accelerato e focalizzato su un elemento saldato posto nel vuoto o nel non vuoto. Ha le caratteristiche di alta densità di energia, velocità di raffreddamento rapida e buona controllabilità e può controllare la dimensione del bagno di fusione e il rapporto di fusione di due metalli. È un metodo di saldatura di materiali diversi con vantaggi unici. Tuttavia, se la piastra resistente all'usura e la lega di titanio vengono saldate direttamente mediante saldatura a fascio di elettroni, nella zona di saldatura viene generato un gran numero di composti Fe-Ti e i giunti non possono rimanere intatti. È necessario utilizzare uno strato intermedio composito di Cu e CU-V per inibire efficacemente la generazione di fase fragile e migliorare la resistenza e la tenacità dei giunti saldati formando soluzioni solide. Su questa base, la densità di potenza, la corrente del fascio e la velocità di saldatura vengono regolate per controllare l'apporto di calore e l'offset viene modificato per ottenere la distribuzione del calore appropriata e migliorare ulteriormente la qualità della saldatura.
Tre, saldatura laser
La saldatura laser è l'uso di radiazioni laser ad alta intensità sulla superficie metallica, attraverso l'interazione del laser e del metallo, la fusione del metallo, formando così la saldatura. Per la saldatura di metalli diversi di piastre resistenti all'usura e leghe di titanio, la saldatura laser ha una velocità di riscaldamento e raffreddamento più elevata rispetto alla saldatura a fascio di elettroni e si possono ottenere giunti saldati diretti con una certa resistenza utilizzando il raggio polarizzato, ma la resistenza è bassa e la fluttuazione di massa è ampia. Risultati di saldatura simili alla saldatura a fascio di elettroni possono essere ottenuti utilizzando Cu come strato intermedio.
