It-titanju u l-aluminju, bħala żewġ materjali tal-metall ħfief importanti b'densità baxxa, saħħa speċifika għolja u reżistenza tajba għall-korrużjoni, intużaw ħafna fl-ajruspazju, it-trasport, il-manifattura tal-vetturi, l-industrija kimika u oqsma oħra. Madankollu, fl-inġinerija moderna, il-kundizzjonijiet tax-xogħol kumplessi joħolqu sfidi ogħla għall-prestazzjoni tas-servizz tal-biċċiet tax-xogħol, li jippromwovi l-iżvilupp u l-applikazzjoni ta 'strutturi komposti. Membri komposti magħmula minn liga tat-titanju u liga tal-aluminju jistgħu jimmassimizzaw il-karatteristiċi tal-prestazzjoni taż-żewġ materjali, iżda l-proċess ta 'wweldjar tagħhom jiffaċċja ħafna diffikultajiet.
Minħabba d-differenzi sinifikanti bejn it-titanju u l-aluminju fi proprjetajiet termofiżiċi u mekkaniċi, porożità, xquq u problemi oħra huma suxxettibbli li jseħħu matul il-proċess tal-iwweldjar. Fost dawn, il-komposti intermetalliċi ffurmati minn reazzjoni metallurġika hija waħda mir-raġunijiet importanti li jwasslu għad-deterjorazzjoni tal-prestazzjoni tal-ġonot materjali ta 'dissidenza ta' Ti / Al. Allura, x'inhuma r-raġunijiet speċifiċi għad-diffikultà tal-iwweldjar tat-titanju u l-aluminju?
L-ewwel, l-aluminju u t-titanju jinteraġixxu faċilment bl-ossiġnu. Ir-reazzjoni tal-aluminju u l-ossiġnu se tiġġenera Al2O3 dens u refrattarju (film ossidu), il-punt ta 'tidwib tiegħu sa 2050 grad, li jfixkel il-kombinazzjoni taż-żewġ metalli bażi, li jirriżulta f'weldjaturi suxxettibbli għal inklużjonijiet. It-titanju jibda jossida fi 600 grad. Aktar ma tkun għolja t-temperatura, iktar tkun severa l-ossidazzjoni, li tiġġenera TiO2 (dijossidu tat-titanju), li tifforma saff fraġli intermedju ġewwa l-weldjatura, u b'hekk tnaqqas il-plastiċità u l-ebusija tal-weldjatura.
It-tieni, l-aluminju u t-titanju se jipproduċu reazzjonijiet differenti f'temperaturi differenti. Fuq 146 0 grad, huma jiffurmaw kompost tat-tip tial (aluminide tat-titanju) li fih 36.03% tal-frazzjoni tal-massa tal-aluminju, u jżidu l-fraġilità tal-metall; Fi 1340 grad, il-formazzjoni ta 'komposti Tial3 (Titanium tri-aluminat) li fihom 60% sa 64% tal-frazzjoni tal-massa ta' l-aluminju; u meta l-frazzjoni tal-massa tat-titanju fiha 0.15%, il-formazzjoni ta 'titanju f'soluzzjoni solida tal-aluminju. Dawn ir-reazzjonijiet iżidu d-diffikultà tal-iwweldjar.
Barra minn hekk, is-solubilità reċiproka tal-aluminju u t-titanju hija żgħira ħafna. Fi 665 grad, is-solubilità tat-titanju fl-aluminju hija 0. 26% sa 0. 28%, u s-solubilità ssir iżgħar hekk kif it-temperatura tonqos; Meta t-temperatura tinżel għal 2 0 grad, is-solubilità tat-titanju fl-aluminju tonqos għal 0.07%. Fl-istess ħin, is-solubilità tal-aluminju fit-titanju hija saħansitra aktar limitata, li ġġib diffikultajiet kbar għall-formazzjoni ta 'weldjaturi bejn iż-żewġ metalli bażi.
Barra minn hekk, l-aluminju u t-titanju għandhom ammont kbir ta 'assorbiment ta' gass b'temperatura għolja. L-aluminju likwidu jista 'jxolji ħafna idroġenu, kważi ma jinħallx fl-istat solidu, il-weldjatura tissolidifika meta l-idroġenu ma jistax jaħrab fil-ħin se jifforma pori. L-idroġenu fit-titanju għandu solubilità kbira, idroġenu b'temperatura baxxa miġbura fil-pori, sabiex il-plastiċità tal-weldjatura, it-tnaqqis tal-ebusija, suxxettibbli għal qsim fraġli.
Fl-istess ħin, l-aluminju u t-titanju se jiffurmaw ukoll komposti fraġli ma 'impuritajiet oħra. L-aluminju u l-ossiġenu ffurmati mill-ossidu jżidu l-fraġilità tal-metall; titanju u nitroġenu biex jiffurmaw nitride tat-titanju, sabiex il-plastiċità tal-metall titnaqqas; Titanium u karbonju biex jiffurmaw karbur, meta l-frazzjoni tal-massa tal-karbonju hija akbar minn 0. 28%, iż-żewġ weldabilità tal-metall bażiku b'mod sinifikanti.
Barra minn hekk, il-konduttività termali u l-koeffiċjent ta 'espansjoni lineari ta' aluminju u titanju huma differenti ħafna. Il-konduttività termali tal-aluminju (206.9wm -2- k -1) hija madwar 16-il darba akbar minn dik tat-titanju (13.8wm {-2- k -1); u l-koeffiċjent ta 'espansjoni lineari ta' l-aluminju huwa madwar 3 darbiet akbar minn dak tat-titanju. Din id-differenza tista 'faċilment twassal għal xquq taħt stress.
Fl-aħħarnett, l-elementi tal-liga fl-aluminju u t-titanju jinħarqu u jiġu evaporati faċilment matul il-proċess tal-iwweldjar. Meta l-aluminju jew il-liga tal-aluminju jdubu, milli l-punt ta 'tidwib tiegħu ta' elementi baxxi bħall-manjeżju, iż-żingu, eċċ beda jinħaraq jew jevapora; Meta jintlaħaq il-punt tat-tidwib tat-titanju jew tal-liga tat-titanju (1677 grad), l-aluminju u elementi oħra tal-liga ħarqu evaporazzjoni ta 'aktar, li jirriżulta f'kompożizzjoni kimika irregolari tal-weldjatura u saħħa mnaqqsa.
Fil-qosor, id-diffikultajiet tal-iwweldjar tat-titanju u tal-aluminju jinkludu prinċipalment l-ossidazzjoni tal-aluminju u tat-titanju, ir-reazzjoni f'temperaturi differenti, is-solubilità reċiproka hija żgħira, assorbiment ta 'gass b'temperatura għolja, il-formazzjoni ta' komposti fraġli ma 'impuritajiet oħra, konduttività termali u koeffiċjent ta' espansjoni termali tad-differenza bejn l-elementi tal-alloying maħruqin u l-elementi ta 'l-għoti ta' l-għoti ta 'l-għoti ta' l-għoti ta 'l-għoti ta' l-għoti ta 'l-għoti ta' l-alloy Dawn id-diffikultajiet jeħtieġ li jiġu solvuti billi jittieħdu miżuri mmirati fil-proċess tal-iwweldjar.
