A liga feita de titânio e ferro, alumínio, vanádio, molibdênio e outros elementos metálicos possui excelentes propriedades físicas e mecânicas, como alta resistência, alta resistência ao calor e boa resistência à corrosão, e é amplamente utilizada na indústria química, engenharia naval, transporte, tratamento médico, construção Assim como aeroespacial, militar e outros campos de alta tecnologia, é um material estrutural leve extremamente importante, do qual o aeroespacial é um importante campo de aplicação a jusante.
Titânio e ligas de titânio são metais ativos e são amplamente utilizados nas indústrias aeroespacial, petroquímica e de energia atômica. Os principais problemas na brasagem de titânio e ligas de titânio são os seguintes:
① O filme de óxido na superfície é estável, o titânio e suas ligas têm uma alta afinidade com o oxigênio, e um filme de óxido muito estável é facilmente formado na superfície, o que evita o molhamento e o espalhamento da solda, por isso deve ser removido durante brasagem.
② Tem forte tendência a inalar. O titânio e suas ligas tendem a absorver hidrogênio, oxigênio e nitrogênio durante o processo de aquecimento, e quanto maior a temperatura, mais grave é a absorção, de modo que a plasticidade e a tenacidade do metal titânio são drasticamente reduzidas, portanto, a brasagem deve ser realizada em vácuo ou atmosfera inerte.
③ É fácil formar compostos intermetálicos. O titânio e suas ligas podem reagir quimicamente com a maioria dos materiais de agulha para formar compostos frágeis, resultando em juntas frágeis. Portanto, metais de adição de brasagem para brasagem de outros materiais basicamente não são adequados para brasagem de metais ativos.
④ A organização e o desempenho são fáceis de mudar. O titânio e suas ligas sofrerão transformação de fase e engrossamento de grão quando aquecidos. Quanto maior a temperatura, mais grave o engrossamento, portanto, a temperatura da brasagem de alta temperatura não deve ser muito alta.
Em resumo, a temperatura de aquecimento da brasagem deve ser observada ao soldar titânio e suas ligas. De um modo geral, a temperatura de brasagem não deve exceder 950 ~ 1000 graus, quanto menor a temperatura de brasagem, menor o impacto no desempenho do metal base. Para ligas envelhecidas temperadas, a brasagem também pode ser realizada sem exceder a temperatura de envelhecimento.
Para evitar a oxidação da junta brasada e a reação de absorção de oxigênio e absorção de hidrogênio, a brasagem de titânio e ligas de titânio é realizada em vácuo e atmosfera inerte, e a brasagem por chama geralmente não é usada. Ao soldar a vácuo ou gás cloro, métodos como aquecimento de alta frequência e aquecimento do forno podem ser usados. A velocidade de aquecimento é rápida, o tempo de retenção é curto, o composto na área de interface é fino e o desempenho da junta é melhor. Portanto, é necessário controlar a temperatura de soldagem da agulha e o tempo de espera para que o material de brasagem possa preencher a lacuna.
A razão pela qual titânio e ligas de titânio são melhor soldadas a vácuo e argônio é porque durante a brasagem a vácuo, embora o titânio tenha uma grande afinidade com o oxigênio, o titânio pode obter uma superfície lisa sob vácuo de 13,3 Pa. Isso ocorre porque o filme de óxido na superfície pode se dissolver em titânio.
Quando brasagem sob proteção de argônio, e a faixa de temperatura de brasagem é de 760-927 graus, a fim de evitar a descoloração do titânio, é necessário argônio de alta pureza, e argônio líquido em um recipiente de armazenamento refrigerado é geralmente usado porque tem alta pureza.
Ao brasar titânio e ligas de titânio, compostos frágeis são frequentemente formados na interface ou na costura de brasagem, reduzindo o desempenho da junta brasada. Por esta razão, o método de soldagem por difusão pode ser usado para melhorar o desempenho da junta brasada. Durante a brasagem, folha de cobre, folha de níquel ou folha de prata com espessura de 50 μm são colocadas respectivamente entre as ligas de titânio, e os eutéticos Cu-Ti, Ni-Ti e Ag-Ti são formados, respectivamente, dependendo da reação de contato entre o titânio e esses metais . Em seguida, esses compostos intermetálicos quebradiços são difundidos e as juntas de brasagem por difusão têm um desempenho muito bom sob certas temperaturas e tempos.
Além disso, a liga de titânio de fase a plus B pode ser usada no estado recozido, tratado com solução ou envelhecido. Se for necessário o recozimento após a brasagem, há três opções para escolher: brasagem na temperatura de recozimento ou abaixo da temperatura de recozimento após o recozimento; brasagem a uma temperatura acima da temperatura de recozimento com um processo de resfriamento por etapas no ciclo de brasagem. Uma estrutura recozida também é obtida; brasagem a uma temperatura acima da temperatura de recozimento, seguida de um tratamento de recozimento.
