Typ mriežky, teplota topenia, tepelná vodivosť, koeficient lineárnej rozťažnosti a chemické zloženie medených a titánových platní sú veľmi odlišné, takže je veľmi ťažké ich zvárať.
1. Zvary sú náchylné na tvorbu pórov
(1) Meď a titán majú silné schopnosti absorpcie vodíka pri vysokých teplotách a vodík je rozpustnejší v tekutej medi a titánu.
(2) Plyn sa vytvára vo vysokoteplotnej metalurgickej reakčnej tavenine.
(3) Plynný kyslík a dusík okolo oblasti zvárania sú ponorené do roztaveného kúpeľa. Počas procesu kryštalizácie roztaveného kúpeľa nemôže všetok plyn uniknúť z povrchu roztaveného kúpeľa a zostáva vo zvare, aby vytvoril póry.
2. Zvarové spoje sú náchylné na praskliny
Keď sa zvára meď a titán, na kovových stranách dvoch základných materiálov sa môže vytvoriť eutektikum a hydrid, čo môže ľahko spôsobiť praskliny pri pôsobení napätia pri zváraní.
(1) Meď a bizmut tvoria (Cu+Bi) eutektikum s eutektickým bodom 270 stupňov.
(2) Meď a hliník tvoria (Cu+Pb) eutektikum s eutektickým bodom 326 stupňov.
(3) Meď a sulfid železnatý tvoria eutektikum (Cu+Cu2O) s eutektickým bodom 1067 stupňov.
(4) Na kovovej strane titánového základného materiálu sa tvorí vločkovitý hydrid TiH2, ktorý spôsobuje vodíkové skrehnutie.
(5) Koeficienty lineárnej rozťažnosti medi a titánu sú viac ako 1-krát odlišné, čo spôsobí väčšie namáhanie počas zvárania.
3. Mechanické vlastnosti zvarových spojov sú nízke
(1) Oxidový film môže oslabiť medzikryštalickú väzbu medzi meďou a titánom. Napríklad, keď obsah kyslíka vo zvare dosiahne 0,38 %, uhol ohybu spoja sa zníži zo 180 stupňov na 120 stupňov .
(2) Veľké množstvo eutektika a hydridov výrazne znižuje plasticitu a húževnatosť zvarových spojov.
(3) Vzájomná rozpustnosť medi a titánu je veľmi malá a pri vysokých teplotách sa ľahko tvoria intermetalické zlúčeniny. Ako napríklad Ti2Cu, TiCu, Ti3Cu4, Ti2Cu3, TiCu2 a TiCu4, ktoré zvyšujú krehkosť, znižujú plasticitu a výrazne znižujú odolnosť zvarového kovu proti korózii.
Vynikajúce zvarové spoje možno dosiahnuť vákuovým difúznym zváraním, argónovým oblúkovým zváraním, plazmovým oblúkovým zváraním, spájkovaním a zváraním elektrónovým lúčom medzi meďou a titánom alebo zliatinami titánu.
Napríklad: používa sa vákuové difúzne zváranie. Charakteristikou vákuového difúzneho zvárania je, že spoje neoxidujú, zvarové švy majú krásny vzhľad a kvalita produktu je dobrá. Hlavný operačný proces je: pred zváraním sa medený základný kov (ako T2) očistí trichlóretylénom, aby sa odstránili olejové škvrny a iné nečistoty. Potom sa leptá v 10% roztoku kyseliny sírovej počas 1 minúty, premyje sa destilovanou vodou a potom sa žíha. Teplota žíhania je 820 ~ 830 stupňov a doba žíhania je 10 minút.
Po vyčistení titánového základného kovu (TA2) trichlóretylénom ho pomocou vibračnej metódy leptajte 4 minúty v 2 % objemovej frakcii HF a 50 % objemovej frakcii vodného roztoku HNO3, aby ste odstránili oxidový film, a potom ho vyčistite. s vodou a alkoholom.
(4) Spojte dva vyčistené základné kovy podľa požiadaviek procesu a potom ich vložte do vákuovej pece na zváranie. Parametre zvárania sú: teplota zvárania je 810 stupňov ±10 stupňov, tlak je 5~10MPa, čas je 10 minút a stupeň vákua je 1,3332×10-8~1,3332×10-9MPa. Medzi dva základné kovy možno pridať medziľahlú difúznu vrstvu. Obvykle je materiálom difúznej vrstvy kovový niób alebo nie je potrebná žiadna medzivrstva. Po zváraní povrch spoja dôkladne očistite.
Ak sa na zváranie medi a titánu používa argónové oblúkové zváranie, výber cérových volfrámových elektród môže zlepšiť kvalitu zvárania a prospieť ľudskému zdraviu. Napríklad pri zváraní zliatiny medi (QCr{0}}.5) a zliatiny titánu (TC2) možno ako materiál prechodovej vrstvy použiť niób a čistota argónu je 99,8 %, aby sa dosiahli vysokokvalitné spoje.
