Titanni payvandlash yo'li
Yuqori{0}}ishlab chiqarish va nozik ishlov berishda titan va titan qotishmalari noyob fizik-kimyoviy xossalari bilan aerokosmik, tibbiy asbob-uskunalar va kimyoviy uskunalar kabi sohalar uchun asosiy materiallarga aylandi. Biroq, "kosmik metall" deb nomlanuvchi ushbu material payvandlashda-ko'p qiyinchiliklarga duch keladi, u kislorod, azot va vodorod kabi gazlar bilan yuqori haroratlarda osongina shiddatli reaksiyaga kirishadi, bu esa bo'g'inlarning mo'rtlashishi va g'ovaklik nuqsonlari kabi muammolarga olib keladi. Bu titanni payvandlash jarayonini uning qo'llanilishini cheklaydigan asosiy texnologik darboğazga aylantiradi.
Titanni payvandlashdagi qiyinchilik uning yuqori kimyoviy reaktivligidan kelib chiqadi. Eksperimental ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, harorat 300 darajadan oshganda, titan vodorodni o'zlashtira boshlaydi; 450 darajadan yuqori, u kislorodni yutadi; va 600 darajadan yuqori bo'lsa, u azot bilan birlashadi. Bu gazlar titan panjarasida oraliq qattiq eritmalar yoki mo'rt birikmalar (masalan, TiH₂ va TiN) hosil qiladi, bu esa payvandlangan metallning ta'sirga chidamliligini 70% dan ortiq pasayishiga olib keladi va hatto kechiktirilgan yorilishni boshlaydi. Masalan, aeromotor uchun titanium qotishma pichog'i payvandlashdan 24 soat o'tgach-yoriq paydo bo'ldi. Sinov shuni koʻrsatdiki, issiqlik taʼsir qiladigan hududdagi vodorod miqdori meʼyordan uch baravar oshib ketgan, bu esa vodorod tarqalishi natijasida yuzaga kelgan vodorodning moʻrtlashishini koʻrsatadi. Bundan tashqari, titanning issiqlik o'tkazuvchanligi po'latning-to'rtdan bir qismini tashkil qiladi va erigan hovuzda uzoqroq turishi gazni singdirish xavfini yanada kuchaytiradi.
Ushbu muammolarni hal qilish uchun sanoat argonli payvandlash (argon boshq manbai) ga asoslangan nozik payvandlash tizimini ishlab chiqdi. 3 mm dan yupqa plitalar uchun qo'lda volfram inert gazini (GTAW) payvandlash barqaror yoy va konsentrlangan issiqlik tufayli afzal qilingan tanlovga aylandi. Sun'iy yo'ldosh yonilg'i bakining payvandlash ishini o'rganish shuni ko'rsatadiki, 16 mm diametrli nozul, 20 litr / min argon oqimi tezligi va himoya qilish uchun mis tayanch plitasi yordamida ikki tomonlama shakllanish bilan bir{5}}tomonlama payvandlash muvaffaqiyatli amalga oshirilgan, natijada kumushrang{7}} oq rangdagi nuqsonlar aniqlanmagan. rentgen nurlari. 3 mm dan qalinroq plitalar uchun metall boshq manbai (GMAW) purkagichni uzatish rejimi orqali samaradorlikni oshiradi. Atom elektr stansiyasining titaniumli quvur plitasini payvandlash loyihasi impulsli oqim nazoratidan foydalangan holda issiqlik kiritishini 40% ga va payvand chokidagi qoldiq kuchlanishni 25% ga kamaytirdi.
Gazni himoya qilish texnologiyasi titaniumli payvandlashning asosiy elementidir. Payvandlash vaqtida uchta{1}}bir- himoya tizimi talab qilinadi: payvandlash mash'alasi nozul erigan hovuzni himoya qiladi, tortish ekrani 400 darajadan yuqori harorat zonasini qoplaydi va muhrlangan kamera hosil qilish uchun argon gazini kiritish uchun mis qo'llab-quvvatlovchi plastinka ishlatiladi. Chuqur dengiz zondining titanium qotishma bosimli qobig'ida payvandlash amaliyoti shuni ko'rsatadiki, ikki qavatli havo oqimini tortuvchi parda (ichki qatlam argon oqimi tezligi 15L/min, tashqi qatlam geliy oqimi tezligi 5L/min) yordamida harbiy standartlarga javob beradigan 2 mm ichida payvand oksidlanishining rang diapazoni nazorat qilinishi mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, argonning tozaligi 99,999% ga yetishi kerak, shudring nuqtasi -60 darajadan past bo'lishi kerak va gaz ballonidagi bosim 0,5MPa dan past bo'lganda o'zgartirilishi kerak; aks holda, oksidlanish tufayli payvand ko'k yoki hatto kulrang-qora rangga aylanadi.
Payvandlash materiallarini tanlash va jarayon parametrlarini optimallashtirish bir xil darajada muhimdir. Sanoat sof titanini (TA1) payvandlashda asosiy material tarkibiga mos keladigan ERTi{6}}1 payvandlash paychalarining, qotishma elementlarning yoʻqolishini qoplash uchun esa TC4 titanium qotishmasi uchun ERTi-5 payvandlash paychalarining ishlatilishi kerak. Aeromotor uchun kompressor diskida payvandlash sinovlari shuni ko'rsatdiki, payvandlash oqimi 220A dan oshsa, erigan hovuzning suyuqligini oshiradi, bu esa gazni himoya qilish qiyinligini oshiradi. Oxir-oqibat, 180A oqim va 18V kuchlanish parametrlarining kombinatsiyasi aniqlandi, payvand chokining hosil bo'lish koeffitsienti 1,3 ga erishildi, dizayn talablariga javob beradi. Bundan tashqari, donning qo'pollashishini va keyinchalik pishiqligining pasayishini oldini olish uchun o'tish oralig'idagi haroratni 150 darajadan past darajada qattiq nazorat qilish kerak edi.
Sun'iy yo'ldosh yonilg'i baklaridan tortib sun'iy bo'g'in implantlarigacha, chuqur{0}}dengiz zondlaridan tortib-yuqori darajadagi sport anjomlarigacha, titanni payvandlash texnologiyasi material xususiyatlarining chegaralarini oshirmoqda. Tibbiy asbob-uskunalar ishlab chiqaruvchi kompaniya lazer{3}}ark gibrid payvandlash texnologiyasidan foydalanib, titanium qotishma ortopedik implantlarni payvandlash siklini 60% ga qisqartirdi va payvand chokining charchoq kuchini 35% ga oshirdi. Aerokosmik kompaniya vakuumli elektron nurli payvandlash texnologiyasidan foydalangan holda 200 mm qalinlikdagi titanium qotishma zarblarini aniq birlashtirishga muvaffaq bo'ldi va asosiy materialning 98% qo'shma mustahkamligiga erishdi. Ushbu yutuqlar nafaqat titaniumli payvandlash texnologiyasining etukligini tasdiqlaydi, balki materialshunoslikni yuqori mahsuldorlikka va ko'proq talab qilinadigan ekologik dasturlarga olib keladi.
Titanni payvandlash yo'li materialning xususiyatlari va jarayon innovatsiyasi o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik tarixidir. Dastlabki qo‘lda argon yoyi payvandlashdan tortib bugungi lazer gibrid payvandlashgacha va passiv himoyadan faol nazoratga qadar sanoat gazdan himoya matritsasini qurish, payvandlash materiallari tizimlarini optimallashtirish va jarayon parametrlarini aniq nazorat qilish orqali titaniumli payvandlashning "mo‘rtlashuv kodini" muvaffaqiyatli yorib chiqdi. 3D bosma titanium qotishma konstruktiv qismlar va titan{3}}asosidagi kompozit materiallar kabi materiallarning yangi shakllari paydo boʻlishi bilan payvandlash texnologiyasi innovatsiyalar va qoʻllanilishini bogʻlovchi koʻprik boʻlib xizmat qilishda davom etadi va titanium materiallarining yuqori-sohalarda porlashiga yordam beradi.
