1. Tại sao Titan lại khó hàn
Phản ứng với các dạng oxyoxit titan(ví dụ: TiO₂), dễ gãy và làm giảm độ dẻo và độ bền của mối hàn tới 50%.
Phản ứng với nitơ tạo ratitan nitrua(ví dụ TiN), thậm chí còn giòn hơn cả oxit, dẫn đến nứt và mất khả năng chống va đập.
Nguyên nhân hấp thụ hydrosự giòn hydro: hydro khuếch tán vào mạng tinh thể titan, tạo thành các hydrua giòn gây ra vết nứt khi bị căng thẳng, đặc biệt là trong quá trình làm mát hoặc sau{0}}hàn.
2. Loại titan tốt nhất để hàn
A. Titan nguyên chất thương mại (CP) loại 2 - Loại dễ hàn nhất
Hàm lượng hợp kim thấp: Không giống như titan hợp kim (ví dụ: Ti-6Al-4V), Loại 2 không có thêm nguyên tố hợp kim nào (độ tinh khiết ~99,6%). Điều này giúp loại bỏ nguy cơ hình thành các pha giữa các kim loại giòn (ví dụ: ₂ từ tương tác nhôm-vanadi) trong HAZ, đảm bảo mối hàn vẫn giữ được độ dẻo và độ bền tốt sau khi hàn.
Rủi ro nứt mối hàn tối thiểu: Độ tinh khiết cao của nó làm giảm độ nhạy cảm với sự hấp thụ khí (so với-titan CP cấp thấp hơn như Loại 1, mềm hơn nhưng kém bền hơn) và nhiễm bẩn. Với sự che chắn khí thích hợp, các mối hàn cấp 2 hiếm khi bị hình thành oxit/nitrit hoặc hiện tượng giòn do hydro.
Bài viết hay-Hiệu suất mối hàn: Vùng hàn và HAZ cấp 2 duy trì khả năng chống ăn mòn nhất quán (tương tự như kim loại cơ bản) trong các môi trường như nước biển hoặc hóa chất-quan trọng cho các ứng dụng hàng hải, xử lý hóa chất hoặc kiến trúc.
Chi phí-Hiệu quả: Là loại CP, nó có giá cả phải chăng hơn titan hợp kim, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng có độ bền không-cao{1}}(ví dụ: bộ trao đổi nhiệt, đường ống, bộ phận trang trí).
Loại 1 mềm hơn và dẻo hơn nhưng có độ bền thấp hơn nên hạn chế sử dụng cho các ứng dụng có tải trọng thấp.
Lớp 3 bền hơn nhưng khả năng hàn kém hơn một chút so với Lớp 2, có nguy cơ hạt HAZ bị thô hơn.
B. Ti-6Al-4V (Cấp 5) – Hợp kim titan có thể hàn tốt nhất cho nhu cầu cường độ cao
Lợi thế sức mạnh: Độ bền kéo của nó (~900-1100 MPa) cao hơn 2-3 lần so với CP Cấp 2 (~370 MPa), khiến nó phù hợp với các mối hàn chịu tải (ví dụ: khung máy bay, dụng cụ phẫu thuật).
Khả năng hàn có thể kiểm soát: Mặc dù nó dễ phản ứng hơn và dễ bị giòn HAZ hơn CP titan, nhưng việc kiểm soát quy trình thích hợp (ví dụ: che chắn khí chặt, nhiệt lượng đầu vào thấp,-xử lý nhiệt sau hàn) sẽ giảm thiểu những vấn đề này. Ví dụ:
sử dụngkhí bảo vệ argon hoặc helium(độ tinh khiết 99,999%) cho cả vũng hàn và HAZ nóng (ngay cả sau khi hồ quang đã tắt) ngăn chặn sự hấp thụ khí.
Ủ sau{0}}mối hàn (ví dụ: 700-800 độ trong 1-2 giờ) tinh chỉnh cấu trúc vi mô HAZ, khôi phục độ dẻo và giảm ứng suất dư.
Giữ lại sự ăn mòn và khả năng tương thích sinh học: Ti-6Al-4V hàn duy trì khả năng chống ăn mòn và khả năng tương thích sinh học tuyệt vời, khiến nó không thể thiếu trong kỹ thuật hàng hải và cấy ghép y tế (ví dụ: thân thay thế hông).
Vìhàn nói chung,-hiệu quả về chi phí và dễ gia công, chọnCP Titan lớp 2.
Vìcác ứng dụng quan trọng có-sức mạnh, hiệu suất{1}}cao(với quy trình kiểm soát thích hợp), chọnTi-6Al-4V (Cấp 5).
