การประสานไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียม

การประสานไทเทเนียมเป็นกระบวนการขั้นสูงที่สามารถบรรลุการเชื่อมต่อที่มีน้ําหนักเบา มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการบินและอวกาศอุปกรณ์ทางการแพทย์อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนและเครื่องมือที่มีความแม่นยํา เมื่อเทียบกับการเชื่อมการประสานแสดงความยืดหยุ่นที่สูงขึ้นในโครงสร้างที่ซับซ้อนชิ้นส่วนที่มีผนังบางหรือวัสดุที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ลักษณะของไทเทเนียมเองก็นํามาซึ่งความท้าทายในกระบวนการมากมาย

ความท้าทายของการประสานไทเทเนียม

ไททาเนียมไวต่อออกซิเจนและไนโตรเจนอย่างมาก และจะก่อตัวเป็นฟิล์มออกไซด์หนาแน่นอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ฟิล์มนี้จะขัดขวางการเปียกและการไหลของวัสดุประสานอย่างจริงจัง ซึ่งจะส่งผลต่อความแข็งแรงและการปิดผนึกของข้อต่อ ดังนั้นการประสานไทเทเนียมจะต้องดําเนินการในสภาพแวดล้อมที่มีปริมาณออกซิเจนต่ํามากโดยปกติจะต้องมีระดับสุญญากาศน้อยกว่า 10 ⁻⁴ Pa หรือใช้อาร์กอนที่มีความบริสุทธิ์สูงที่มีความบริสุทธิ์มากกว่า 99.999% เป็นบรรยากาศป้องกัน

นอกจากฤทธิ์ทางเคมีที่สูงแล้ว ไทเทเนียมยังมีการนําความร้อนต่ําและจุดหลอมเหลวสูง ซึ่งทําให้ยากต่อการกระจายความร้อนเข้าอย่างสม่ําเสมอ ในระหว่างการประสาน ความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่นสามารถนําไปสู่การหยาบของเกรน การเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง และแม้กระทั่งการแตกร้าวของข้อต่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องรับมือกับโลหะผสมไทเทเนียม α+β เช่น Ti-6Al-4V

กระบวนการประสานทั่วไป

การประสานสูญญากาศ

การประสานสูญญากาศถือเป็นกระบวนการที่ครบถ้วนและน่าเชื่อถือที่สุดสําหรับการประสานโลหะผสมไททาเนียม เหมาะอย่างยิ่งสําหรับส่วนประกอบที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อน ความแข็งแรงสูง และข้อกําหนดการปิดผนึกสูง เช่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในอวกาศ ท่อระบบไฮดรอลิก ส่วนประกอบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ เป็นต้น

กระบวนการนี้มักจะดําเนินการในเตาสูญญากาศ และต้องควบคุมระดับสุญญากาศในเตาเผาที่ 10 ⁻⁴ Pa หรือต่ํากว่าเพื่อแยกออกซิเจนและความชื้นอย่างสมบูรณ์ โดยปกติอุณหภูมิการประสานจะตั้งไว้ระหว่าง 880°C ถึง 950°C และได้รับการปรับให้เหมาะสมและปรับตามองค์ประกอบของวัสดุประสานที่ใช้และขนาดของข้อต่อ ในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ ฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวไททาเนียมจะถูกลบออกตามธรรมชาติ และวัสดุประสานสามารถทําให้เปียกและการแพร่กระจายได้อย่างสมบูรณ์โดยไม่ต้องใช้ฟลักซ์

ข้อดีของการประสานสูญญากาศคือสามารถได้โครงสร้างข้อต่อที่สม่ําเสมอและปราศจากการรวม และไม่จําเป็นต้องทําความสะอาดเพิ่มเติมบนพื้นผิวหลังการเชื่อม เหมาะอย่างยิ่งสําหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความต้องการสูงมากสําหรับความสะอาดและคุณสมบัติทางกล อย่างไรก็ตาม การลงทุนด้านอุปกรณ์มีขนาดใหญ่ รอบการทําความร้อนยาวนาน และความแม่นยําในการควบคุมกระบวนการสูง เหมาะสําหรับการผลิตจํานวนมากและการแปรรูปชิ้นส่วนสําคัญ

การประสานแบบเหนี่ยวนํากับการประสานด้วยเปลวไฟ

การประสานแบบเหนี่ยวนําและการประสานด้วยเปลวไฟเป็นโซลูชันการเชื่อมไทเทเนียมต้นทุนต่ําทั่วไปสองวิธีเมื่อไม่มีเตาสูญญากาศหรือเมื่อมีการประมวลผลชิ้นส่วนชุดเล็กๆ เท่านั้น กระบวนการเหล่านี้อาศัยความร้อนเฉพาะที่และการใช้ฟลักซ์พิเศษเพื่อทะลุผ่านสิ่งกีดขวางออกซิเดชันบนพื้นผิวไททาเนียม

TiBF-19 เป็นฟลักซ์เฉพาะไทเทเนียมที่พบมากที่สุด โดยมีฤทธิ์ทางเคมีที่ดีและเปียกชื้น สามารถทํางานร่วมกับวัสดุประสานที่อุณหภูมิ 760 °C ถึง 815 °C ทําให้สามารถประสานวัสดุไทเทเนียมในอากาศได้ การให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนํามีข้อดีของประสิทธิภาพการทําความร้อนสูงและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนขนาดเล็กในขณะที่การทําความร้อนด้วยเปลวไฟนั้นใช้งานง่ายด้วยตนเองและมีความยืดหยุ่นสูง

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกระบวนการประเภทนี้ทํางานในสภาพแวดล้อมที่เปิดโล่ง จึงไม่สามารถปิดกั้นการสัมผัสของออกซิเจนในอากาศได้อย่างสมบูรณ์ จึงง่ายต่อการสร้างข้อบกพร่อง เช่น การรวมออกซิเดชันและรูขุมขน ทําให้เหมาะสําหรับส่วนประกอบที่ไม่รับน้ําหนักต้นแบบเครื่องมือหรือตัวอย่างทดลองที่มีข้อกําหนดโครงสร้างต่ํากว่า แต่ไม่แนะนําสําหรับบริการระยะยาวหรือส่วนประกอบรับน้ําหนัก

การประสานแบบแอคทีฟ

เมื่อวัตถุเชื่อมต่อรวมถึงวัสดุที่ไม่ใช่โลหะเช่นเซรามิกแก้วควอตซ์ ฯลฯ กระบวนการประสานแบบดั้งเดิมจะไม่มีความสามารถเนื่องจากความสามารถในการเปียกไม่เพียงพอ ในขณะนี้จําเป็นต้องมีการประสานโลหะที่ใช้งานอยู่ (Active Brazing Alloy เรียกว่า ABA)

เทคโนโลยีการประสานแบบแอคทีฟคือการใช้วัสดุประสานที่มีองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่ เช่น ไททาเนียมและเซอร์โคเนียม ซึ่งทําปฏิกิริยาทางเคมีกับพื้นผิวเซรามิกที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างสารประกอบที่เสถียร วัสดุประสานทั่วไป ได้แก่ โลหะผสม Ti-Zr-Ni-Cu เป็นต้น และช่วงอุณหภูมิการประสานทั่วไปคือ 850°C ถึง 930°C

การประสานแบบแอคทีฟยังคงมีข้อกําหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับบรรยากาศ โดยทั่วไปจะดําเนินการภายใต้การป้องกันของก๊าซเฉื่อยที่มีความบริสุทธิ์สูงหรือก๊าซเฉื่อยที่มีความบริสุทธิ์สูง (เช่น อาร์กอน) เพื่อป้องกันไม่ให้องค์ประกอบที่ใช้งานในวัสดุประสานทําปฏิกิริยากับออกซิเจน ในขณะเดียวกัน รายละเอียดต่างๆ เช่น การจับคู่ความเค้นความร้อนของส่วนต่อประสานโลหะเซรามิกและการควบคุมความหนาของชั้นปฏิกิริยาจะต้องได้รับการออกแบบอย่างเคร่งครัดเพื่อให้มั่นใจถึงความหนาแน่นของอากาศและความเสถียรในระยะยาวของข้อต่อ

กระบวนการประสานแบบแอคทีฟใช้กันอย่างแพร่หลายในการรวมกันของตัวเรือนอุปกรณ์ออปติคัลหน้าต่างอินฟราเรดตัวเรือนเซรามิกเซ็นเซอร์และฐานไทเทเนียมและเป็นวิธีการทางเทคนิคที่สําคัญในการบรรลุบรรจุภัณฑ์ไทเทเนียมที่มีความแม่นยํา

การจําแนกประเภทโลหะฟิลเลอร์ประสาน

โลหะฟิลเลอร์ประสานไทเทเนียมสามารถแบ่งออกเป็นห้าประเภทโดยประมาณตามส่วนประกอบพื้นฐานในองค์ประกอบทางเคมี: โลหะผสมเงิน ไทเทเนียม อลูมิเนียม แพลเลเดียม และเซอร์โคเนียม

ตารางต่อไปนี้แสดงโลหะฟิลเลอร์ประสานทั่วไปและช่วงอุณหภูมิที่ใช้บังคับ:

บัดกรีจากเงิน

บัดกรีที่ทําจากเงินมีจุดหลอมเหลวต่ํา ความลื่นไหลที่ดี และเปียกได้ดี และเหมาะสําหรับการต่อโลหะที่แตกต่างกัน เช่น ไทเทเนียมและทองแดง ทองเหลือง และสแตนเลส ช่วงอุณหภูมิการประสานคือ 720 °C ถึง 950 °C และเป็นบัดกรีที่ใช้กันทั่วไปซึ่งเหมาะสําหรับสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนต่ํา

บัดกรีประเภทนี้เหมาะอย่างยิ่งสําหรับกระบวนการเชื่อมต่ออย่างรวดเร็วของชิ้นส่วนที่ไวต่อความร้อนส่วนประกอบเครื่องมือขนาดเล็กหรืออุปกรณ์เสริมไทเทเนียมเกรดทางการแพทย์ จําเป็นต้องใช้กับฟลักซ์พิเศษ เช่น TiBF-19 เพื่อปรับปรุงผลการเปียกของพื้นผิวไทเทเนียม ไม่เหมาะสําหรับการใช้งานในระยะยาวในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงหรือมีฤทธิ์กัดกร่อนสูง

โลหะฟิลเลอร์ประสานไทเทเนียม

โลหะฟิลเลอร์ประสานไทเทเนียมได้รับการออกแบบมาสําหรับการเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพสูงระหว่างโลหะผสมไททาเนียมหรือระหว่างไทเทเนียมกับโลหะผสมที่คล้ายคลึงกัน โดยมีช่วงอุณหภูมิการประสาน 850°C ถึง 1020°C ระบบโลหะผสมทั่วไป เช่น Ti-Cu-Ni มีจุดหลอมเหลวสูง ความแข็งแรงสูง และคุณสมบัติการยึดเกาะแบบแพร่กระจายที่ดี

โลหะฟิลเลอร์ประสานไทเทเนียมใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีความแข็งแรงสูงท่อไฮดรอลิกและโอกาสอื่น ๆ เป็นวัสดุที่ต้องการเพื่อให้แน่ใจว่าความแข็งแรงของตะเข็บประสานใกล้เคียงกับวัสดุหลัก และทนต่ออุณหภูมิสูงและการกัดกร่อน โดยปกติแล้วจะต้องใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีสูญญากาศหรืออาร์กอนที่มีความบริสุทธิ์สูงไม่ต้องการฟลักซ์และสามารถบรรลุการเชื่อมต่อที่สะอาดและมีความแข็งแรงสูง

โลหะฟิลเลอร์ประสานอลูมิเนียม

โลหะฟิลเลอร์ประสานอลูมิเนียมเป็นโลหะฟิลเลอร์ประสานที่อุณหภูมิต่ําโดยมีช่วงอุณหภูมิประสาน 600°C ถึง 750°C เหมาะสําหรับการเชื่อมต่อที่อุณหภูมิต่ําของไทเทเนียมและอลูมิเนียมอัลลอยด์หรือชิ้นส่วนโลหะเบาบางชนิด

แม้ว่าอลูมิเนียมจะมีความสามารถในการเปียกบนพื้นผิวไทเทเนียมได้ไม่ดี แต่โลหะฟิลเลอร์ประสานที่ใช้อลูมิเนียมยังคงสามารถใช้เป็นวัสดุเชื่อมต่อเสริมสําหรับโครงสร้างไทเทเนียมในวัสดุคอมโพสิตบางชนิดหรือโครงสร้างบรรจุภัณฑ์ชั่วคราว ควรสังเกตว่าโลหะฟิลเลอร์ประสานที่ทําจากอลูมิเนียมทําปฏิกิริยากับไททาเนียมได้ง่ายเพื่อสร้างเฟสเปราบาง และไม่แนะนําให้ใช้ในส่วนประกอบที่มีความเครียดหรือสถานการณ์การบริการในระยะยาว

บัดกรีแบบแพลเลเดียม

บัดกรีที่ใช้แพลเลเดียมมีอุณหภูมิการประสานสูงสุด โดยปกติ 1050 °C ถึง 1150 °C มีความสามารถในการเปียกและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี และเหมาะสําหรับการปิดผนึกที่อุณหภูมิสูง ระบบสุญญากาศสูง และโอกาสในการเชื่อมต่อโลหะมีค่า

บัดกรีประเภทนี้ใช้ในสภาพแวดล้อมการเชื่อมต่อที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูงและอายุการใช้งานที่ยาวนาน เช่น ส่วนประกอบการบินและอวกาศที่อุณหภูมิสูง ส่วนประกอบพลังงานนิวเคลียร์ และบรรจุภัณฑ์เซ็นเซอร์ราคาแพง เนื่องจากแพลเลเดียมมีราคาแพงจึงมักใช้บัดกรีประเภทนี้ในโครงสร้างที่สําคัญเท่านั้น

โลหะฟิลเลอร์ประสานเซอร์โคเนียม

ช่วงอุณหภูมิการประสานของโลหะฟิลเลอร์ประสานที่ใช้เซอร์โคเนียมคือ 790 °C ถึง 950 °C และมีความสามารถในการปรับตัวที่ดีในการเชื่อมต่อระหว่างไททาเนียมและสแตนเลสโลหะผสมเซอร์โคเนียมหรือเซรามิก

เซอร์โคเนียมและไททาเนียมมีความคล้ายคลึงกันในโครงสร้างผลึกและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ซึ่งสามารถบรรเทาปัญหาความเค้นจากความร้อนในการเชื่อมต่อของโลหะที่แตกต่างกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ วัสดุประสานประเภทนี้ทํางานได้ดีในอุปกรณ์พลังงานนิวเคลียร์ระบบท่อส่งสารเคมีหรือสภาพการทํางานที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงและมีศักยภาพในการพัฒนาบางอย่าง

ฟลักซ์ประสาน

ที่อุณหภูมิสูงพื้นผิวของไททาเนียมจะออกซิไดซ์ได้ง่ายและฟิล์มออกไซด์แข็งจะก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว ฟิล์มนี้เปรียบเสมือนผนังที่ป้องกันไม่ให้บัดกรียึดติดและไหลทําให้ไม่สามารถเชื่อมต่อโลหะได้อย่างแน่นหนา ในการแก้ปัญหานี้เรามักจะต้องเพิ่มฟลักซ์ระหว่างการประสาน บทบาทของฟลักซ์คือ "ทําความสะอาด" ฟิล์มออกไซด์นี้เพื่อให้บัดกรีสามารถไหลเข้าสู่ข้อต่อได้อย่างราบรื่นเพื่อให้การเปียกและการเชื่อมต่อเสร็จสมบูรณ์

ฟลักซ์ชนิดฟลูออโรบอเรต

ปัจจุบัน ฟลักซ์ไททาเนียมที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมคือฟลักซ์ชนิดฟลูออรีนบอเรต ตัวอย่างเช่น TiBF-19 เป็นผลิตภัณฑ์ตัวแทนในหมวดหมู่นี้ ฟลักซ์นี้มักจะอยู่ในรูปของผงสีขาวและมีส่วนผสมเช่นโพแทสเซียมฟลูออไรด์และบอเรต ที่อุณหภูมิสูงสามารถย่อยสลายฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวของไททาเนียมและในขณะเดียวกันก็สร้างฟิล์มป้องกันในบริเวณที่ให้ความร้อนเพื่อป้องกันไม่ให้ออกซิเจนใหม่สัมผัสกับพื้นผิวไทเทเนียมซึ่งจะช่วยให้วัสดุประสานไหลได้อย่างราบรื่นและยึดติดกับวัสดุฐาน

ฟลักซ์ประเภทนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในกระบวนการทําความร้อนในพื้นที่ เช่น การประสานด้วยเปลวไฟและการประสานแบบเหนี่ยวนํา และเหมาะอย่างยิ่งสําหรับชิ้นส่วนขนาดเล็ก ตัวอย่างต้นแบบ หรือการซ่อมแซมในสถานที่ ช่วงอุณหภูมิในการทํางานอยู่ระหว่างประมาณ 750°C ถึง 900°C อย่างไรก็ตาม จะทิ้งสารตกค้างไว้หลังการใช้งาน และต้องทําความสะอาดอย่างทั่วถึงด้วยน้ําร้อนหรือสารเคมีหลังการเชื่อม มิฉะนั้น จะกัดกร่อนหรือปนเปื้อนข้อต่อ

ระบบประสานแบบแอคทีฟ

ในเตาสูญญากาศหรือภายใต้การป้องกันของอาร์กอนที่มีความบริสุทธิ์สูงเรายังสามารถหลีกเลี่ยงการเพิ่มฟลักซ์ภายนอกได้ เนื่องจากวัสดุประสานบางชนิดมี "องค์ประกอบที่ใช้งานอยู่" เช่น ไททาเนียมหรือเซอร์โคเนียม องค์ประกอบเหล่านี้สามารถทําปฏิกิริยาโดยตรงกับพื้นผิวไททาเนียมที่อุณหภูมิสูงเพื่อขจัดฟิล์มออกไซด์และช่วยให้วัสดุประสานทําให้วัสดุฐานเปียกได้ดีซึ่งถือเป็นสิ่งที่เรียกว่า "ระบบประสานแบบแอคทีฟ"

วิธีนี้สะอาดกว่าไม่มีสารตกค้างและไม่ต้องทําความสะอาดหลังการเชื่อม เหมาะอย่างยิ่งสําหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความต้องการสูงในด้านความสะอาดและการปิดผนึก เช่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนการบิน อุปกรณ์ทางการแพทย์ที่มีความแม่นยํา และบรรจุภัณฑ์เซรามิกไทเทเนียม แม้ว่าวิธีการประสานนี้มีความต้องการอุปกรณ์สูง แต่คุณภาพการเชื่อมมีความน่าเชื่อถือมากกว่าและเหมาะสําหรับอุตสาหกรรมระดับไฮเอนด์

ฟลักซ์ฮาโลเจน

ในช่วงแรก ๆ ของการประสานไทเทเนียม ได้ใช้ฟลักซ์บางชนิดที่มีสังกะสีคลอไรด์ พวกเขามีความสามารถในการกําจัดฟิล์มที่แข็งแกร่ง แต่ยังให้ผลข้างเคียงที่ยอดเยี่ยม ฟลักซ์ประเภทนี้ง่ายต่อการคงอยู่หลังการเชื่อมมีฤทธิ์กัดกร่อนสูงต่อไททาเนียมและไม่ง่ายต่อการทําความสะอาด ดังนั้นจึงถูกกําจัดโดยพื้นฐานในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ตอนนี้ใช้เป็นครั้งคราวในการวิจัยในห้องปฏิบัติการหรือสถานการณ์พิเศษ

วิธีการเลือกฟลักซ์ประสานไทเทเนียมอย่างถูกต้อง?

เมื่อออกแบบกระบวนการประสานสําหรับโลหะผสมไททาเนียมการเลือกฟลักซ์ที่เหมาะสมมักจะเป็นตัวกําหนดโดยตรงว่าการเชื่อมจะประสบความสําเร็จหรือไม่ สภาพแวดล้อมกระบวนการ ประเภทของวัสดุประสาน และวัตถุเชื่อมต่อที่แตกต่างกันมีข้อกําหนดที่แตกต่างกันสําหรับประเภทและประสิทธิภาพของฟลักซ์ ต่อไปนี้เป็นตารางอ้างอิงสําหรับการเลือกฟลักซ์สําหรับการประสานไทเทเนียม

สถานการณ์การใช้งานประเภทฟลักซ์ที่แนะนําคําแนะนําที่นําไปใช้บังคับ

การประสานสูญญากาศ + โลหะฟิลเลอร์ประสานแบบแอคทีฟ (เช่น BTi-5)ไม่จําเป็นต้องใช้ฟลักซ์บัดกรีมีองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่อินเทอร์เฟซทําปฏิกิริยาตามธรรมชาติพื้นผิวสะอาดและไม่มีสารตกค้าง

การประสานเปลวไฟในอากาศฟลักซ์ชนิดฟลูออไรด์บอเรตจําเป็นต้องลอกฟิล์มออกไซด์เหมาะสําหรับการบํารุงรักษาชิ้นส่วนขนาดเล็กกระบวนการทดลอง

การประสานแบบเหนี่ยวนํา (ไม่ใช่สูญญากาศ)TiBF-19, TiFlux-A ความสามารถในการตอบสนองขึ้นอยู่กับฟลักซ์ให้ความสนใจกับการทําความสะอาดสารตกค้างหลังการบัดกรี

การประสานสูญญากาศ + บัดกรีจากเงินจําเป็นต้องทดสอบการเปียกเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยและการทําให้พื้นผิวหยาบสามารถลดการพึ่งพาฟลักซ์ได้

ไทเทเนียมและเซรามิก/แก้วประสานไม่จําเป็นต้องใช้ฟลักซ์ (บัดกรีแบบแอคทีฟ) ใช้ระบบประสานโลหะแบบแอคทีฟ เช่น โลหะผสม Ti-Zr-Ni

การแพทย์/การบินและสถานการณ์อื่น ๆ ที่ไม่ต้องการสารตกค้างไม่มีฟลักซ์หรือฟลักซ์ที่ทําความสะอาดได้อย่างเต็มที่ขอแนะนําให้ใช้การประสานสูญญากาศและโลหะฟิลเลอร์ประสานแบบแอคทีฟหรือเสริมสร้างกระบวนการทําความสะอาดที่ตกค้าง

พารามิเตอร์กระบวนการที่สําคัญของการประสานไทเทเนียม

ในการประสานไททาเนียมการควบคุมช่องว่างของข้อต่อเป็นสิ่งสําคัญมาก ช่วงช่องว่างการทับซ้อนที่แนะนําโดยทั่วไปคือ 0.025 ถึง 0.1 มม. ซึ่งสามารถมั่นใจได้ว่าวัสดุประสานสามารถเข้าสู่ข้อต่อได้อย่างราบรื่นผ่านการกระทําของเส้นเลือดฝอย แต่จะไม่ขัดขวางการไหลเนื่องจากแน่นเกินไป หรือก่อให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น รูขุมขนและช่องว่างเนื่องจากมีขนาดใหญ่เกินไป

ไม่ควรละเลยเวลาแช่ระหว่างการประสาน โดยทั่วไปควรเก็บไว้ระหว่าง 5 ถึง 15 นาทีเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุประสานกระจายและเปียกที่ข้อต่ออย่างเต็มที่ในขณะเดียวกันก็ป้องกันไม่ให้วัสดุฐานมีขนาดเพิ่มขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิสูงในระยะยาวซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติทางกล

ควรควบคุมอัตราการทําความร้อนภายใน 10°C ต่อนาที โลหะผสมไทเทเนียมมีค่าการนําความร้อนต่ํา หากอุณหภูมิสูงขึ้นเร็วเกินไปความร้อนจะไม่สามารถกระจายได้อย่างสม่ําเสมอซึ่งอาจทําให้เกิดความเครียดจากความร้อนในบริเวณที่เชื่อมได้ง่ายและอาจทําให้เกิดการบิดเบี้ยวรอยแตกหรือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง

บรรยากาศการป้องกันก็ขาดไม่ได้เช่นกัน มีสองวิธีที่ใช้กันทั่วไป หนึ่งคือสภาพแวดล้อมที่มีสุญญากาศสูงโดยปกติองศาสุญญากาศจะต้องต่ํากว่า 10 ⁻⁴ Pa อีกวิธีหนึ่งคือการใช้การป้องกันอาร์กอนที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษความบริสุทธิ์ต้องถึง 99.999% ทั้งสองวิธีสามารถป้องกันปฏิกิริยาออกซิเดชันของไททาเนียมระหว่างการให้ความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อบกพร่องทั่วไปในการประสาน

ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดอย่างหนึ่งในการประสานไททาเนียมคือการรวมออกไซด์ ซึ่งมักเกิดจากกิจกรรมฟลักซ์ที่ลดลงหรือสุญญากาศที่ไม่ได้มาตรฐาน หากวัสดุประสานมีความสามารถในการเปียกไม่ดีการรวมออกไซด์สีดํามีแนวโน้มที่จะปรากฏในรอยเชื่อมซึ่งส่งผลต่อความแข็งแรงของการเชื่อมต่อ

ปัญหาทั่วไปอีกประการหนึ่งคือบัดกรีไม่สามารถเติมข้อต่อได้อย่างราบรื่น ปรากฏการณ์ของการกระทําของเส้นเลือดฝอยไม่เพียงพอนี้มักเกิดจากช่องว่างข้อต่อได้รับการออกแบบให้ใหญ่เกินไปหรือมีน้ํามันตะกรันออกไซด์ ฯลฯ บนพื้นผิวที่ยังไม่ได้ทําความสะอาดซึ่งขัดขวางการไหลของบัดกรี

เมื่อต้องรับมือกับการเชื่อมต่อโลหะที่แตกต่างกันควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการก่อตัวของสารประกอบระหว่างโลหะที่เปราะ ตัวอย่างเช่น ระหว่างไททาเนียมและเหล็ก การแพร่กระจายที่มากเกินไปสามารถสร้างเฟสเปราะ Ti-Fe ได้ง่าย และเมื่อเชื่อมต่อไททาเนียมและอลูมิเนียมที่อุณหภูมิสูง ก็มีความเสี่ยงที่จะเกิดเฟสเปราะ Ti-Al การควบคุมเวลาและอุณหภูมิของฉนวนอย่างสมเหตุสมผลเป็นกุญแจสําคัญในการป้องกันปัญหานี้

วิธีการตรวจสอบและควบคุมคุณภาพ

หลังจากการประสานแล้วจําเป็นต้องมีการตรวจสอบคุณภาพเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของข้อต่อที่เชื่อถือได้ วิธีการทดสอบแบบไม่ทําลาย เช่น เอ็กซ์เรย์ อัลตราโซนิก หรือการเจาะสีย้อม สามารถใช้เพื่อระบุข้อบกพร่องได้อย่างรวดเร็ว เช่น รูขุมขน รอยแตก การรวม ฯลฯ โดยไม่ทําลายผลิตภัณฑ์

เมื่อจําเป็นต้องยืนยันความแข็งแรงของข้อต่อวิศวกรจะทําการทดสอบแบบทําลายด้วย การทดสอบความต้านทานแรงเฉือนและความแข็งแรงในการลอกสามารถสะท้อนถึงความแน่นของการเชื่อมต่อในขณะที่การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาสามารถสังเกตโครงสร้างองค์กรของตะเข็บประสานเพื่อพิจารณาว่าการเปียกเพียงพอหรือไม่ไม่ว่าจะมีเฟสเปราะหรือไม่ไม่ต่อเนื่อง

การใช้งานในอุตสาหกรรมทั่วไปของการประสานไทเทเนียม

ในด้านการบิน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนน้ําหนักเบาไทเทเนียมเป็นหนึ่งในการใช้งานที่สําคัญของเทคโนโลยีการประสาน ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวมักจะมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและประกอบด้วยหลายช่องทาง การประสานสูญญากาศสามารถมั่นใจได้ว่าแต่ละช่องเชื่อมต่ออย่างแน่นหนาและปราศจากการรั่วไหล ตรงตามข้อกําหนดคู่ของความแข็งแรงสูงและน้ําหนักเบา

ติดต่อเราตอนนี้

ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ความเข้ากันได้ทางชีวภาพของไททาเนียมถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลาย ตัวอย่างเช่น โลหะผสมไทเทเนียมเกรด 5 ใช้ในการผลิตตัวเรือนกล้องเอนโดสโคปและชิ้นส่วนเชื่อมต่อ เทคโนโลยีการประสานสามารถบรรลุวิธีการเชื่อมต่อด้วยโครงสร้างที่แม่นยํารอยเชื่อมที่สวยงามและไม่ส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานของอุปกรณ์

ติดต่อเราตอนนี้

ไทเทเนียมกําลังเป็นที่นิยมมากขึ้นในการผลิตและซ่อมแซมเครื่องประดับเนื่องจากมีสีที่เป็นเอกลักษณ์และพื้นผิวที่มีน้ําหนักเบา การประสานแบบเหนี่ยวนําสามารถบรรลุการเชื่อมต่อที่ราบรื่นของชิ้นส่วนที่มีความแม่นยําในขณะที่รักษาพื้นผิวโลหะและปรับปรุงรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์สําเร็จรูป

ติดต่อเราตอนนี้

ผลิตภัณฑ์ประสานไทเทเนียม Chalco สามารถให้ได้

แผ่นคอมโพสิตประสานเหล็กไทเทเนียมเป็นวัสดุ bimetallic ที่ผสมผสานไทเทเนียมบริสุทธิ์อุตสาหกรรมเข้ากับเหล็กกล้าคาร์บอนหรือสแตนเลสผ่านกระบวนการประสาน มันรวมความต้านทานการกัดกร่อนของไททาเนียมเข้ากับความแข็งแรงเชิงกลของเหล็กและใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงสร้างซับในถังเก็บสารเคมีภาชนะรับความดันและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

แผ่นคอมโพสิตประสานไทเทเนียม-ทองแดงทําจากชั้นของไทเทเนียมและชั้นของทองแดงที่กระจายและเชื่อมต่อกันด้วยการประสานที่อุณหภูมิสูง มีทั้งความต้านทานการกัดกร่อนของไททาเนียมและการนําไฟฟ้าสูงของทองแดง มักใช้ในชิ้นส่วนนําไฟฟ้าในอุตสาหกรรมการชุบด้วยไฟฟ้า อิเล็กโทรไลซิส และคลอร์อัลคาไล เช่น แผ่นแคโทด รางนําไฟฟ้า แผ่นรองรับอิเล็กโทรด เป็นต้น เป็นทางออกที่ดีในการเปลี่ยนส่วนประกอบการเชื่อมตาข่ายไทเทเนียม

แผ่นคอมโพสิตประสานไทเทเนียมอลูมิเนียมผสมผสานชั้นไทเทเนียมเข้ากับพื้นผิวอลูมิเนียมได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านกระบวนการประสานที่ควบคุมอย่างแม่นยําสร้างวัสดุคอมโพสิตที่มีน้ําหนักเบาและทนต่อการกัดกร่อนพร้อมการนําความร้อนที่ดีเยี่ยม ผลิตภัณฑ์นี้เหมาะสําหรับฮีตซิงก์การบินและอวกาศแผงการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนพลังงานใหม่และโอกาสอื่น ๆ ที่มีความต้องการสูงในด้านน้ําหนักและประสิทธิภาพการกระจายความร้อน

ท่อประสานไทเทเนียม - นิกเกิลเป็นท่อโครงสร้างคอมโพสิตที่ทําจากไทเทเนียมบริสุทธิ์และโลหะผสมนิกเกิลหรือนิกเกิลผ่านกระบวนการประสาน มีทั้งความเฉื่อยของไททาเนียมและคุณสมบัติป้องกันการเกิดออกซิเดชันของนิกเกิล และเหมาะอย่างยิ่งสําหรับใช้ในอุณหภูมิสูง การกัดกร่อนที่รุนแรง หรือสภาพแวดล้อมทางเคมีไฟฟ้าพิเศษ เช่น คอนเดนเซอร์ เครื่องระเหย และท่อไฟฟ้าเพื่อปรับปรุงอายุการใช้งานของท่อและเสถียรภาพทางเคมีไฟฟ้า

ข้อต่อเปลี่ยนผ่านประสานไทเทเนียม - สแตนเลสเป็นขั้วต่อโครงสร้างที่พัฒนาขึ้นเพื่อแก้ปัญหาการเชื่อมโดยตรงระหว่างไทเทเนียมและเหล็กกล้า โดยปกติจะใช้ในการรวมไททาเนียม สแตนเลส และโลหะระดับกลาง (เช่น ทองแดงและไนโอเบียม) อย่างแน่นหนาผ่านการประสาน และใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ระบบท่อ และชิ้นส่วนเปลี่ยนโลหะที่ไม่เหมือนกันอื่นๆ เพื่อให้ได้การเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้และประสิทธิภาพการบริการในระยะยาว

ในฐานะซัพพลายเออร์วัสดุไทเทเนียมมืออาชีพ Chalco ไม่เพียงแต่จัดหาแผ่นคอมโพสิตประสานคุณภาพสูง ท่อ และข้อต่อโลหะที่แตกต่างกัน เช่น เหล็กไทเทเนียม ทองแดงไทเทเนียม และอลูมิเนียมไทเทเนียม แต่ยังตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าที่แตกต่างกันสําหรับข้อกําหนดของวัสดุ

Chalco ยังมีความสามารถในการประมวลผลการประสานและบริการด้านเทคนิคที่ครบถ้วน เราสามารถให้ลูกค้ามีตัวเลือกกระบวนการที่หลากหลาย เช่น การประสานสูญญากาศ การประสานแบบเหนี่ยวนํา การประสานแบบแอคทีฟ ฯลฯ และรองรับการปรับแต่งชุดเล็ก ๆ การพัฒนาชิ้นส่วนการเปลี่ยนโลหะที่แตกต่างกันการประกอบชิ้นส่วนโครงสร้างที่ซับซ้อนและโซลูชันทางวิศวกรรมอื่น ๆ

ไม่ว่าคุณจะต้องการวัตถุดิบประสานที่ได้มาตรฐานหรือกําลังมองหาผลิตภัณฑ์โครงสร้างการประสานไทเทเนียมที่มีความหนาแน่นสูงมีความแข็งแรงสูงและผลิตได้จํานวนมาก Chalco สามารถให้การสนับสนุนแบบครบวงจรสําหรับกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การเลือกวัตถุดิบการออกแบบกระบวนการไปจนถึงการส่งมอบผลิตภัณฑ์