Comment effectuer le soudage de plaques de cuivre sur des plaques de titane ?

Les types de réseaux, les points de fusion, les conductivités thermiques, les coefficients de dilatation linéaire et les compositions chimiques des plaques de cuivre et de titane sont très différents, ce qui rend le soudage très difficile.
1, le joint de soudure est facile à former de la porosité
(1) l'absorption d'hydrogène à haute température du cuivre et du titane est très forte, l'hydrogène à l'état liquide du cuivre et du titane dans une plus grande solubilité.
(2) réaction métallurgique à haute température dans le pool de gaz en fusion.
(3) Gaz d'oxygène et d'azote autour de la zone de soudage dans le bain de fusion. Processus de cristallisation du bain de fusion, le gaz ne peut pas entièrement s'échapper de la surface du bain de fusion, restant dans la soudure pour former des pores.
2, tendance à la fissuration des joints soudés
Le soudage du cuivre et du titane, du côté des deux métaux parents du métal, peut former un cristal et un hydrure communs, faciles à produire des fissures sous l'action de la contrainte de soudage.

(1) le cuivre et le bismuth forment un point eutectique de 270 degrés (Cu + Bi).
(2) du cuivre et de l'aluminium pour former un point eutectique de 326 degrés (Cu + Pb).
(3) Le cuivre et le sulfure ferreux forment un co-cristal de (Cu+Cu2O) avec un point eutectique de 1067 degrés.
(4) Le titane forme un hydrure feuilleté TiH2 sur le côté métallique du matériau parent, produisant un effet de fragilisation par l'hydrogène.
(5) différence de coefficient de dilatation des lignes de cuivre et de titane de plus de 1 fois, le soudage produira une contrainte plus importante.
3, faibles propriétés mécaniques des joints soudés
(1) le film d'oxyde peut affaiblir la liaison intergranulaire du cuivre et du titane, comme les soudures contenant de l'oxygène jusqu'à 0,38 %, l'angle de courbure du joint de 180 degrés à 120 degrés.
(2) Un grand nombre de co-cristaux et d'hydrures réduisent considérablement la plasticité et la ténacité des joints soudés.
(3) La solubilité mutuelle du cuivre et du titane est très faible et il est facile de former des composés intermétalliques à haute température. Tels que Ti2Cu, TiCu, Ti3Cu4, Ti2Cu3, TiCu2, TiCu4, augmentant la fragilité, réduisant la plasticité et réduisant considérablement la résistance à la corrosion du métal soudé.
Le cuivre et le titane ou les alliages de titane utilisant le soudage par diffusion sous vide, le soudage à l'arc sous argon, le soudage à l'arc plasma, le brasage et le soudage par faisceau d'électrons peuvent obtenir d'excellents joints soudés.
Par exemple : l'utilisation du soudage par diffusion sous vide, le soudage par diffusion sous vide se caractérise par des joints qui ne s'oxydent pas, l'aspect de la soudure, la qualité du produit. Le processus d'opération principal est le suivant : souder le métal de base en cuivre (tel que le T2) avec un nettoyage au trichloréthylène, éliminer l'huile et autres débris. Ensuite, dans une solution d'acide sulfurique à 10 %, attaquez 1 min, puis lavez avec de l'eau distillée, puis traitement de recuit, température de recuit de 820 à 830 degrés, temps de recuit de 10 min.
Après que le métal de base en titane (TA2) ait été nettoyé avec du trichloréthylène, il a été gravé dans une solution aqueuse de 2 % en volume de HF et 50 % en volume de HNO3 par méthode de vibration pendant 4 minutes pour éliminer le film d'oxyde, puis lavé à l'eau et alcool.
(4) Les deux types de métaux de base nettoyés sont assemblés selon les exigences du processus, puis placés dans le four à vide pour le soudage. Les paramètres de soudage sont : température de soudage de 810 degrés ± 10 degrés, pression de 5 ~ 10 MPa, temps de 10 min, degré de vide de 1,3332 × 10-8 ~ 1,3332 × 10-9MPa. entre les deux métaux de base peut être ajouté au milieu de la couche de diffusion, généralement une sélection de matériau de couche de diffusion de niobium métallique, ou ne pas ajouter le milieu de la couche de diffusion. La surface du joint doit être soigneusement nettoyée après le soudage.
Comme l'utilisation du cuivre et du titane pour le soudage à l'arc sous argon, l'utilisation d'électrodes en cérium tungstène peut améliorer la qualité du soudage et être bénéfique pour la santé humaine. Tel que le soudage de l'alliage de cuivre (QCr0.5) et de l'alliage de titane (TC2), le niobium peut être utilisé comme matériau de couche de transition, une pureté d'argon de 99,8 % peut être obtenue pour des joints de haute qualité.