Titan och titanlegeringar är bra material för diffusionssvetsning

Titan och titanlegeringar är bra material för diffusionssvetsning eftersom deras ytoxidfilmer lätt löses upp vid diffusionstemperaturer. När flytande diffusionsbindning används måste ett lager av annan metall placeras vid gränsytan mellan titaniumytorna. Typiskt kan denna metall bilda ett eutektikum med låg smältpunkt med titan. Under uppvärmningsfasen av hårdlödning är flödet av flytande metall in i passningen oregelbundet. I ett senare skede diffunderar vätskeskiktet in i basmetallen, vilket gör att svetsen stelnar helt innan den termiska cykeln är slut.

Under de senaste åren har tillämpningen av diffusionssvetsning som sammanfogningsmetod för titan och dess legeringar väckt intresse. Solid-state svetsning har följande begränsningar: ytan måste vara praktiskt taget optiskt plan; diffusion måste ske vid en tillräckligt låg temperatur för att inte påverka legeringens egenskaper, varför diffusionen är mycket långsam. Vätskediffusionssvetsning skapar en instabil vätskefilm vid gränssnittet, vilket minskar passningsnoggrannheten och även accelererar diffusionsprocessen.

Eftersom högre gränsyttryck och plastisk deformation vid höga temperaturer gynnar solid-state sammanfogning, är det ibland möjligt att koppla denna sekvens med en varmbearbetningsprocess som minskar materialets tvärsnittsarea. Rullande diffusionsfogning är ett exempel. I denna process hålls titanlegeringsdelar i ett titanlegeringsskal, som evakueras och förseglas i en form. Denna typ av svetsfog kännetecknas av god hållfasthet, plasticitet och korrosionsbeständighet, men svårigheten är att ytkvaliteten och processparametrarna är svåra att kontrollera och kan påverka produktens dimensionella noggrannhet. En annan svårighet är att fasta statiska diffusionsfogar måste göras i argon eller vakuum.
Svetsprocess för titanstång och titanplåt:

(1) Titansvetsning kan vara kontaktpunktsvetsning, sömsvetsning, argonbågsvetsning, plasmasvetsning och elektronstrålesvetsning och andra tekniker.

(2) Det är allmänt accepterat att kommersiellt rent titanlegeringar och vissa låghållfasta titanlegeringar är svetsbara, men titanlegeringarna med högre hållfasthet är inte idealiska på grund av minskningen i plasticitet efter svetsning.

(3) Titan kan inte svetsas till andra metaller med normala smältsvetsmetoder eftersom det kommer att bilda metallföreningar som bildar mycket spröda svetsar.