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如何進(jìn)行銅與鈦合金板的焊接？
銅與鈦合金板的晶格類型、熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率、線脹系數(shù)及化學(xué)成分相差懸殊，因此焊接時(shí)有很大困難。
1）焊縫容易形成氣孔
（1）銅與鈦高溫時(shí)吸氫能力很強(qiáng), 氫在液態(tài)的銅與鈦中溶解度較大。
（2）高溫冶金反應(yīng)熔池內(nèi)產(chǎn)生氣體。
（3）焊接區(qū)周圍的氧、氮?dú)怏w浸入熔池中。
熔池結(jié)晶過程中，氣體不能全部逸出熔池表面，殘留在焊縫中形成氣孔。
2）焊接接頭裂紋傾向大
銅與鈦焊接時(shí)，在兩種母材金屬側(cè)能形成共晶體和氫化物，在焊接應(yīng)力作用下易產(chǎn)生裂紋。
（1）銅與鉍形成共晶點(diǎn)為270℃的（Cu+Bi）共晶體。
（2）銅與鋁形成共晶點(diǎn)為326℃的（Cu+Pb）共晶體。
（3）銅與硫化亞鐵形成共晶點(diǎn)為1067℃的（Cu+Cu2O）的共晶體。
（4）鈦母材金屬側(cè)形成片狀的氫化物TiH2，產(chǎn)生氫脆作用。
（5）銅與鈦的線脹系數(shù)相差1倍多，焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力。
3）焊接接頭的力學(xué)性能低
（1）氧化膜能削弱銅與鈦的晶間結(jié)合，如焊縫中含氧達(dá)0.38%時(shí)，接頭彎曲角由180°降至120°。
（2）大量的共晶體和氫化物顯著降低焊接接頭的塑性和韌性。
（3）銅與鈦的互溶性很小，高溫時(shí)容易形成金屬間化合物。如Ti2Cu、TiCu、Ti3Cu4、Ti2Cu3、TiCu2、TiCu4，增加脆性，降低塑性，并使焊縫金屬的抗腐蝕性能顯著降低。
銅與鈦或鈦合金采用真空擴(kuò)散焊、氬弧焊、等離子弧焊、釬焊及電子束焊可獲得優(yōu)良的焊接接頭。
例如：采用真空擴(kuò)散焊，真空擴(kuò)散焊的特點(diǎn)是接頭不氧化、焊縫外形美觀、產(chǎn)品質(zhì)量好。其主要操作過程為：焊前銅母材金屬（如T2）用三氯乙烯清洗，除掉油污等雜物。然后在10%的硫酸溶液中浸蝕1min，再用蒸餾水洗滌，然后進(jìn)行退火處理，退火溫度為820~830℃，退火時(shí)間10min。
鈦母材金屬（TA2）用三氯乙烯清洗后，在體積分?jǐn)?shù)為2%的HF和體積分?jǐn)?shù)為50%的HNO3水溶液中，用振動(dòng)方法浸蝕4min，去除氧化膜，然后用水和酒精清洗干凈。
（4）將清理干凈的兩種母材金屬按工藝要求進(jìn)行組裝，然后放入真空爐內(nèi)進(jìn)行焊接。其焊接參數(shù)為：焊接溫度為810℃±10℃，壓力為5~10MPa, 時(shí)間為10min，真空度為1.3332×10-8~ 1.3332×10-9MPa。在兩種母材金屬之間可以加中間擴(kuò)散層，通常擴(kuò)散層材料選用鈮金屬，也可以不加中間擴(kuò)散層。焊后要仔細(xì)清理接頭表面。
如采用氬弧焊焊接銅與鈦，選用鈰鎢極可以提高焊接質(zhì)量和有益于人體健康。如焊銅合金（QCr0.5）與鈦合金（TC2）時(shí)，可用鈮做過渡層材料，氬氣純度為99.8%可獲得優(yōu)質(zhì)接頭。
