تتفاعل التيتانيوم ، كمعدن نشط ، بسهولة مع الأكسجين في الهواء لتشكيل أكاسيد التيتانيوم ، في حين أن النحاس معروف بتوصيبه الحرارية والكهربائية الممتازة ، وكذلك خصائصه المؤكسدة في درجات حرارة عالية. لذلك ، تم اعتبار لحام التيتانيوم والنحاس تحديًا كبيرًا في مجال علوم المواد. ومع ذلك ، يتم التغلب على هذا التحدي تدريجياً من خلال اختيار مواد اللحام المناسبة مثل أسلاك النحاس-تيتانيوم وأقطاب التيتانيوم-كوببر ، وكذلك التحكم الدقيق في عملية اللحام.
تحديات اللحام والحلول
الاختلافات في الخواص الفيزيائية والكيميائية بين التيتانيوم والنحاس تجعل اللحام صعبة. امتصاص الهيدروجين في درجات حرارة عالية ، وتشكيل البلورات المشتركة والهيدريدات ، والاختلافات في معاملات التوسع الخطي ، وتأثير أفلام الأكسيد كلها قضايا تحتاج إلى معالجة أثناء عملية اللحام.
لحل هذه التحديات ، يمكن اختيار مواد اللحام المناسبة وطبقات العزلة الوسيطة ، مثل MO (molybdenum) ، NB (NIOBIUM) ، TA (tantalum) وعناصر أخرى ، تقليل درجة حرارة انتقال الطور + بشكل فعال وتحسين أداء المفاصل الملحومة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تحسين جودة المفاصل الملحومة من خلال التحكم بدقة في معلمات اللحام مثل التيار والجهد واللحام.
طرق وتقنيات اللحام
من أجل لحام التيتانيوم والنحاس ، تشمل الأساليب الشائعة الاستخدام لحام الانصهار ، ولحام الانتشار ، ولحام الانفجار والنحاس. من بينها ، أصبح لحام تنغستن أرجون القوس تقنية اللحام الرئيسية بسبب قابلية التحكم وتطبيقها. عند استخدام لحام Argsten Argon Arc ، يتمثل المفتاح في تجنب تكوين المركبات المتداخلة من أجل الحصول على مفاصل ملحومة ممتازة.
من أجل تحقيق هذا الهدف ، يمكن الحصول على سبيكة تيتانيوم أحادية الطور مع منظمة مماثلة للنحاس عن طريق إضافة عناصر محددة ، مثل MO و NB و TA ، إلى طبقة العزل المتوسطة لسبائك التيتانيوم. يساعد هذا العلاج على تقليل درجة التفاعل أثناء عملية اللحام وتحسين أداء المفصل الملحوم.
خصائص المفاصل الملحومة
يمكن الحصول على المفاصل الملحومة من التيتانيوم والنحاس مع خصائص ميكانيكية جيدة من خلال تقنيات اللحام المحسنة. على سبيل المثال ، يمكن أن تصل قوة الشد للمفاصل الملحومة في برونز الكروم وسبائك التيتانيوم إلى 304 ~ 319 ميجا بايت في درجة حرارة الغرفة ، و 88 ~ 102mpa في 400 درجة ، ويمكن أن تصل زاوية الانحناء الباردة للمفصل إلى 150 ~ 180 درجة. هذه الخصائص الممتازة تجعل من المفاصل الملحومة من التيتانيوم والنحاس في الفضاء ، وتصنيع السيارات وغيرها من الحقول لديها مجموعة واسعة من التطبيقات.
باختصار ، تقنية اللحام للتيتانيوم والنحاس هي المفتاح لتحقيق المزيج المثالي من هذين المعادن المتباينة. من خلال الفهم المتعمق والتحكم الدقيق في عملية اللحام ، يمكننا التغلب على التحديات في اللحام وتوفير المزيد من الاحتمالات للتطبيقات الصناعية. في الوقت نفسه ، تفتح هذه التكنولوجيا مسارات جديدة للبحث في علوم المواد.
