Pelat tahan aus yang dilas dengan logam berbeda
Pengelasan logam berbeda digunakan di banyak bidang industri karena sifat-sifatnya yang beragam, dan memainkan peran yang semakin penting dalam manufaktur tingkat lanjut. Jika titanium dilas dengan pelat tahan aus, struktur pelat tahan aus titanium Ti dapat menggabungkan kemampuan las yang baik, ketahanan aus, dan biaya pelat tahan aus yang rendah dengan kepadatan rendah dan ketahanan aus yang baik dari paduan titanium, dan memberikan manfaat penuh dari keunggulan yang saling melengkapi dari kedua material dalam hal kinerja dan ekonomi. Oleh karena itu, pelat tahan aus dan pengelasan berbeda paduan titanium banyak digunakan dalam industri kimia, penerbangan, dan nuklir. Namun, karena perbedaan sifat fisik dan kimia antara pelat tahan aus dan paduan titanium, sejumlah besar senyawa intermetalik yang rapuh mudah terbentuk pada antarmuka pengelasan, dan hasil pengelasan berkualitas tinggi tidak dapat diperoleh. Oleh karena itu, proses pengelasan fusi tradisional tidak cocok untuk pengelasan pelat tahan aus dan paduan titanium yang berbeda. Meskipun pengelasan eksplosif telah berhasil digunakan pada pelat tahan aus komposit baja titanium, pengelasan ini hanya cocok untuk bentuk benda kerja tertentu dan sulit untuk digunakan secara luas.
Saat ini, metode pengelasan utama untuk paduan titanium dan logam berbeda pelat tahan aus adalah pengelasan difusi, pengelasan berkas elektron, dan pengelasan laser. Pengelasan laser dan pengelasan berkas elektron memiliki keunggulan pemanasan dan pendinginan yang cepat, rasio kedalaman dan lebar las yang besar, dan memiliki efek yang baik pada pembentukan senyawa rapuh pada pengelasan logam yang berbeda. Pengelasan difusi adalah proses ikatan hampir bersih karena gradien suhunya yang kecil, yang dapat memperoleh struktur seragam yang lebih baik.
Pertama, pengelasan difusi
Pengelasan difusi mengacu pada metode pengelasan di mana dua permukaan dihubungkan melalui mulur permukaan kontak dan difusi untuk menutup pori-pori permukaan sambungan pada suhu tinggi dan tekanan tertentu. Pengelasan difusi langsung pada pelat tahan aus dan paduan titanium dapat memperoleh kualitas pengelasan yang lebih tinggi terutama melalui pencocokan suhu dan waktu yang wajar. Suhu optimal umumnya 900 derajat ±50 derajat, waktunya 30~60 menit, untuk memastikan pori-pori antarmuka tertutup dan ketebalan senyawa Fe-Ti kecil; Tekanannya sekitar 5MPa, terlalu tinggi akan meningkatkan tegangan sisa sambungan. fase σ, Fe2Ti, FeTi adalah senyawa yang mudah terbentuk ketika pelat tahan aus dan paduan titanium disebarkan dan dilas. Kontak langsung antara unsur Fe dan Ti dapat dihindari dengan menambahkan lapisan perantara seperti Ni dan Cu, dan fasa senyawa Fe-Ti dapat dikurangi atau dihambat dengan membentuk fasa Ni-Ti dan Cu-Ti yang tidak terlalu rapuh, sehingga dapat meningkatkan kualitas. kekuatan sendi sampai batas tertentu. Ag sebagai lapisan perantara dapat memperoleh sambungan ulet, tetapi biayanya lebih tinggi.
Kedua, pengelasan berkas elektron
Prinsip pengelasan berkas elektron adalah dengan menggunakan energi panas yang dihasilkan oleh penembakan berkas elektron yang dipercepat dan terfokus pada pengelasan yang ditempatkan dalam ruang hampa atau non-vakum. Ia memiliki karakteristik kepadatan energi yang tinggi, laju pendinginan yang cepat dan kemampuan pengendalian yang baik, serta dapat mengontrol ukuran kolam cair dan rasio fusi dua logam. Ini adalah metode pengelasan material berbeda dengan keunggulan unik. Namun, jika pelat tahan aus dan paduan titanium dilas langsung dengan pengelasan berkas elektron, sejumlah besar senyawa Fe-Ti dihasilkan di zona pengelasan, dan sambungannya tidak dapat utuh. Lapisan perantara komposit Cu dan CU-V perlu digunakan untuk secara efektif menghambat pembentukan fase getas, dan untuk meningkatkan kekuatan dan ketangguhan sambungan las dengan membentuk larutan padat. Atas dasar ini, kerapatan daya, arus pancaran, dan kecepatan pengelasan disesuaikan untuk mengontrol masukan panas, dan offset diubah untuk mendapatkan distribusi panas yang sesuai dan lebih meningkatkan kualitas pengelasan.
Ketiga, pengelasan laser
Pengelasan laser adalah penggunaan radiasi sinar laser intensitas tinggi pada permukaan logam, melalui interaksi laser dan logam, peleburan logam, sehingga membentuk pengelasan. Untuk pengelasan logam berbeda dari pelat tahan aus dan paduan titanium, pengelasan laser memiliki laju pemanasan dan pendinginan yang lebih tinggi daripada pengelasan berkas elektron, dan sambungan las langsung dengan kekuatan tertentu dapat diperoleh dengan menggunakan sinar bias, tetapi kekuatannya rendah dan fluktuasi massanya besar. Hasil pengelasan yang mirip dengan pengelasan berkas elektron dapat diperoleh dengan menggunakan Cu sebagai lapisan perantara.
