טכנולוגיית מפתח ריתוך מסגסוגת טיטניום-באיכות גבוהה

לסגסוגת טיטניום פעילות גבוהה נגד חמצן, חנקן, מימן וגזים אחרים בטמפרטורות גבוהות, ואלמנטים אלו יווצרו תחמוצות שבירות, ניטרידים והידרידים בעת פלישת הריתוך, וכתוצאה מכך ירידה בקשיחות הפלסטית של המפרק ויצירת סדקים. לכן, כל תהליך הריתוך חייב להתבצע תחת הגנה של גז אינרטי:

- הגנה מקומית: חרירי אקדח ריתוך- גדולים בקוטר משמשים כדי להבטיח שגז הארגון מכסה את בריכת הריתוך ואת אזורי החום- הסמוכים, וזרימת האוויר צריכה להיות חלקה ואחידה כדי למנוע מערבולות הגורמות להסתבכות אוויר.

-הגנה אחורית: לאחר הריתוך, השתמש במכסה מנוע כדי להמשיך בהגנה מפני הארגון עד שטמפרטורת הריתוך והחום-המושפע יורד מתחת ל-200 מעלות כדי למנוע חמצון-בטמפרטורה גבוהה.

-הגנה על גב: עבור ריתוך קת על צלחות בינוניות וכבדות, יש להתקין כריות אוויר או מיגון ארגון מאחור כדי להבטיח שאזור היצירה הדו-צדדי-ללא זיהום.

טוהר גז המגן צריך להיות גדול או שווה ל-99.99%, נקודת הטל צריכה להיות פחות מ-50 מעלות, ויש לשלוט בקפדנות על קצב זרימת האוויר באזור המוגן.

לסגסוגת טיטניום יש מוליכות תרמית נמוכה, והצטברות חום ריתוך עלולה לגרום בקלות לגרגרים גסים באזור-החום ולהגביר את הנטייה להיסדק. יש לשלוט בהזנת חום הריתוך וקצב הקירור באמצעות קירור מאולץ:

- לוח נחושת מקורר-: לוח נחושת עם כיור קירור מוגדר בגב הריתוך כדי להאיץ את ייצוא החום ולהגביל את זמן השהייה בטמפרטורה גבוהה.

-שלוט בטמפרטורה בין שכבות: בעת ריתוך של שכבות מרובות ומעברים מרובים, יש לשלוט בטמפרטורה בין שכבות מתחת ל-150 מעלות כדי למנוע היווצרות של רקמה שחוממת יתר על המידה.

- פרמטרי ריתוך אופטימליים: כניסת חום נמוכה משמשת להקטנת רוחב האזור המושפע-בחום תוך הבטחת חדירה.

התאמת חומרי ריתוך

הרכב חוט הריתוך צריך להיות עקבי או דומה למתכת הבסיסית, ויש להעדיף דרגות התאמה כגון ER Ti-6Al-4V. עבור חיבורים הדורשים קשיחות גבוהה, ניתן להשתמש בחוזק מעט נמוך יותר ובפלסטיות טובה יותר כדי לשפר את עמידות הסדקים.

בחירת שיטת הריתוך

-ריתוך מוגן גז אינרטי טונגסטן (GTAW/TIG): מתאים לצלחות דקות ובינוניות וכבדות, עם קשת יציבה וריתוכים באיכות גבוהה-קל להשגה. ריתוך TIG פועם מומלץ כדי להפחית עוד יותר את כניסת החום.

-ריתוך קשת פלזמה (PAW): מתאים לצלחות בינוניות וכבדות, עם מקור חום מרוכז ויעילות ריתוך גבוהה. אם נעשה שימוש בתערובת מימן- של ארגון, יש לשלוט בקפדנות על תכולת המימן בטווח של פחות או שווה ל-5% כדי למנוע סדקים הנגרמים על ידי מימן.

-ריתוך קרן לייזר/אלקטרון: מתאים לרכיבים מדויקים, עם אזור מושפע חום- צר ועיוות קטן, אך עלות ציוד גבוהה, אשר צריך להתבצע תחת ואקום גבוה או אווירה מגינה.

ניקוי וטיפול מפרקים

לפני הריתוך, יש להסיר ביסודיות את פני השטח של המפרק וחוט הריתוך מפני השטח של אבנית התחמוצת, שומן, לחות ומזהמים אחרים. מומלץ לבצע את השלבים הבאים:

- ניקוי מכני: השתמש במברשת תיל מנירוסטה או כרסום כדי להסיר את סרט התחמוצת;

- ניקוי כימי: כבישה עם חומצה חנקתית + תמיסת חומצה הידרופלואורית, לאחר מכן שטיפה במים מפושטים וייבוש;

- הרחקת אצטון או אלכוהול.

לאחר הניקוי, יש להשלים את הריתוך תוך 4 שעות כדי למנוע זיהום משני.

בדיקת הרכבה והגנה על גז

יש לשלוט בקפדנות על פער ההרכבה, בדרך כלל לא יותר מ-0.5 מ"מ. לפני הריתוך, גז מופרש מראש-כדי להבטיח שגז המגן מכסה את אזור הריתוך וזרימת האוויר אחידה. ניתן להשתמש בבדיקות עשן או בגלאי חמצן כדי לאמת את אפקט ההגנה.

בקרת סביבת ריתוך

הריתוך צריך להתבצע באזור מיוחד נקי ללא רוח, עם לחות יחסית נשלטת מתחת ל-60% כדי למנוע כניסת לחות הסביבה לאזור הקשת.