Bestu lóðunaraðferðirnar fyrir títan og títan málmblöndur

Títan og málmblöndur þess, sem eru samsett úr frumefnum eins og járni, áli, vanadíum og mólýbdeni, hafa framúrskarandi eðlisfræðilega og vélræna eiginleika eins og mikinn styrk, mikla hitaþol og góða tæringarþol. Þau eru mikið notuð á hátæknisviðum eins og efnaverkfræði, sjávarverkfræði, flutningum, læknisfræði, byggingariðnaði, geimferðum og hernaðariðnaði og eru mikilvæg létt burðarefni. Meðal þeirra er geimferð mikilvægt notkunarsvæði síðar.
Títan og málmblöndur þess eru hvarfgjarnir málmar og eru mikið notaðir í geim-, jarðolíu- og kjarnorkuiðnaði. Helstu vandamálin við lóðun á títan og málmblöndur þess eru sem hér segir:
① Stöðugt oxíðfilman á yfirborðinu. Títan og málmblöndur þess hafa mikla sækni í súrefni og auðvelt er að mynda stöðuga oxíðfilmu á yfirborðinu sem hindrar bleyta og dreifingu lóðaefnisins. Þess vegna verður að fjarlægja það meðan á lóðun stendur.
② Gleypa gas sterklega. Títan og málmblöndur þess hafa tilhneigingu til að gleypa vetni, súrefni og köfnunarefni við hitunarferlið og því hærra sem hitastigið er, því sterkara er frásogið, sem leiðir til mikillar lækkunar á mýkt og seigleika títans. Þess vegna ætti lóðun að fara fram í lofttæmi eða óvirku andrúmslofti.
③ Auðvelt að mynda millimálmsambönd. Títan og málmblöndur þess geta hvarfast við flest lóðaefni og myndað brothætt efnasambönd, sem veldur því að samskeytin verða brothætt. Þess vegna er lóðaefnið sem notað er til að lóða önnur efni í grundvallaratriðum ekki hentugt til að lóða hvarfgjarna málma.
④ Uppbyggingin og eiginleikarnir eru líklegri til að breytast. Títan og málmblöndur þess gangast undir fasabreytingu og korn grófast við upphitun. Því hærra sem hitastigið er, því alvarlegri er grófingin, þannig að hitastigið fyrir háhita lóða ætti ekki að vera of hátt.
Í stuttu máli, þegar lóðað er títan og málmblöndur þess, þarf að huga að hitastigi lóðahitunar. Almennt ætti lóðhitastigið ekki að fara yfir 950-1000 gráður og því lægra sem lóðhitastigið er, því minni áhrif hafa á eiginleika grunnefnisins. Fyrir slökkt og hert málmblöndur er einnig hægt að framkvæma lóðun með því skilyrði að fara ekki yfir öldrunarhitastig.
Til að koma í veg fyrir oxun og súrefnis- og vetnisupptökuviðbrögð í lóðuðu samskeyti, er títan og títan málmblöndur framkvæmt í lofttæmi og óvirku andrúmslofti og loga lóðun er almennt ekki notuð. Þegar lóðað er í lofttæmi eða klór er hægt að nota hátíðnihitun, ofnhitun og aðrar aðferðir sem hafa hraðan upphitunarhraða og stuttan haldtíma, sem leiðir til þynnra lags af efnasamböndum á tengisvæðinu og betri samskeyti. Þess vegna verður að stjórna lóðhitastigi og haldtíma til að láta lóðaefnið flæða inn í bilið.
Ástæðan fyrir því að lóða títan og málmblöndur þess er best framkvæmt í lofttæmi og argon er sú að þó títan hafi mikla sækni í súrefni getur það fengið slétt yfirborð í 13,3Pa lofttæmi vegna upplausnar oxíðfilmunnar á yfirborðinu.
Þegar lóðað er í argon andrúmslofti og hitastigssvið lóða er 760-927 gráður, þarf háhreint argon til að koma í veg fyrir að títan mislitist. Almennt er fljótandi argon í kælimiðilsgeymsluílátum notað vegna þess að það hefur mikinn hreinleika.
Þegar lóðað er títan og títan málmblöndur myndast oft brothætt millimálmsambönd á viðmótinu eða í lóðabilinu og dregur þannig úr afköstum lóða samskeytisins. Hægt er að nota dreifitengingu til að bæta frammistöðu lóða samskeytisins. Við lóðun er 50μm þykk koparþynna, nikkelþynna eða silfurþynna sett á milli títan málmblönduna, sem í sömu röð mynda Cu-Ti, Ni-Ti og Ag-Ti eutetics með því að treysta á snertiviðbrögð milli títan og þessara málma. Síðan dreifast þessi brothættu millimálmasambönd. Dreifingartengda samskeytin hefur tiltölulega góða frammistöðu við ákveðna hita og tíma.
Að auki er hægt að nota + -fasa títan málmblöndur í glæðu, lausnmeðhöndluðu eða öldruðu ástandi. Ef þörf er á glæðingu eftir lóðun, eru þrjú kerfi í boði: lóðun við eða undir glóðhitastigi eftir glæðingu; lóða við hitastig yfir glóðhitastiginu og samþykkja sundurliðað kæliferli í lóðaferlinu til að fá glæðingarbyggingu; og lóðun við hitastig yfir útglöðuhitastigi og síðan glæðing.