Zliatina vyrobená z titánu a železa, hliníka, vanádu, molybdénu a iných kovových prvkov má vynikajúce fyzikálne a mechanické vlastnosti, ako je vysoká pevnosť, vysoká tepelná odolnosť a dobrá odolnosť proti korózii, a je široko používaná v chemickom priemysle, námornom strojárstve, doprave, lekárske ošetrenie, stavebníctvo Rovnako ako v kozmickom, vojenskom a iných high-tech oblastiach je to mimoriadne dôležitý ľahký konštrukčný materiál, z ktorého je letectvo dôležitou následnou aplikačnou oblasťou.
Titán a zliatiny titánu sú aktívne kovy a sú široko používané v leteckom, petrochemickom a atómovom energetickom priemysle. Hlavné problémy pri spájkovaní titánu a titánových zliatin sú nasledovné:
① Oxidový film na povrchu je stabilný, titán a jeho zliatiny majú vysokú afinitu ku kyslíku a na povrchu sa ľahko vytvorí veľmi stabilný oxidový film, ktorý zabraňuje zmáčaniu a roztieraniu spájky, preto ho treba počas spájkovanie.
② Má silnú tendenciu nadýchnuť sa. Titán a jeho zliatiny majú tendenciu absorbovať vodík, kyslík a dusík počas procesu zahrievania a čím vyššia je teplota, tým je absorpcia závažnejšia, takže plasticita a húževnatosť titánového kovu sú výrazne znížené, takže spájkovanie by malo byť prenášané vonku vo vákuu alebo v inertnej atmosfére.
③ Je ľahké vytvárať intermetalické zlúčeniny. Titán a jeho zliatiny môžu chemicky reagovať s väčšinou materiálov ihiel za vzniku krehkých zlúčenín, čo má za následok krehké spoje. Preto prídavné kovy na tvrdé spájkovanie na spájkovanie iných materiálov v zásade nie sú vhodné na spájkovanie aktívnych kovov.
④ Organizácia a výkon sa dajú ľahko zmeniť. Titán a jeho zliatiny budú pri zahrievaní podliehať fázovej transformácii a zhrubnutiu zrna. Čím vyššia je teplota, tým vážnejšie je zhrubnutie, takže teplota spájkovania pri vysokej teplote by nemala byť príliš vysoká.
Pri spájkovaní titánu a jeho zliatin treba skrátka venovať pozornosť teplote ohrevu tvrdého spájkovania. Všeobecne povedané, teplota spájkovania by nemala presiahnuť 950 ~ 1000 stupňov, čím nižšia je teplota spájkovania, tým menší je vplyv na výkonnosť základného kovu. V prípade starnutých zliatin ochladzovaných na tvrdo sa môže spájkovanie vykonávať aj bez prekročenia teploty starnutia.
Aby sa zabránilo oxidácii spájkovaného spoja a reakcii absorpcie kyslíka a absorpcie vodíka, spájkovanie titánu a titánových zliatin sa vykonáva vo vákuu a v inertnej atmosfére a spájkovanie plameňom sa vo všeobecnosti nepoužíva. Pri spájkovaní natvrdo vo vákuu alebo v plynnom chlóre možno použiť metódy ako vysokofrekvenčný ohrev a ohrev pece. Rýchlosť ohrevu je vysoká, doba výdrže je krátka, zlúčenina v oblasti rozhrania je tenká a výkon spoja je lepší. Preto je potrebné kontrolovať teplotu ihlového zvárania a čas zdržania, aby spájkovací materiál mohol vyplniť medzeru.
Dôvod, prečo sa titán a zliatiny titánu najlepšie spájkujú vo vákuu a argóne, je ten, že pri vákuovom spájkovaní, hoci má titán veľkú afinitu ku kyslíku, titán môže získať hladký povrch pod vákuom 13,3 Pa. Oxidový film na povrchu sa totiž môže rozpustiť na titán.
Pri spájkovaní pod ochranou argónu a teplotný rozsah spájkovania je 760-927 stupeň, aby sa zabránilo odfarbeniu titánu, je potrebný vysoko čistý argón a vo všeobecnosti sa používa tekutý argón v chladiarenskom skladovacom kontajneri, pretože má vysoký čistota.
Pri spájkovaní titánu a zliatin titánu sa na rozhraní alebo v spájkovacom šve často vytvárajú krehké zlúčeniny, ktoré znižujú výkon spájkovaného spoja. Z tohto dôvodu je možné použiť metódu difúzneho zvárania na zlepšenie výkonu spájkovaného spoja. Počas spájkovania sa medzi zliatiny titánu vloží medená fólia, niklová fólia alebo strieborná fólia s hrúbkou 50 μm a v závislosti od kontaktnej reakcie medzi titánom a týmito kovmi vznikajú eutektiká Cu-Ti, Ni-Ti a Ag-Ti. . Potom sú tieto krehké intermetalické zlúčeniny rozptýlené a spoje difúzneho spájkovania majú pri určitej teplote a čase celkom dobrý výkon.
Okrem toho môže byť titánová zliatina vo fáze plus B použitá v žíhanom, rozpúšťacom alebo starnutom stave. Ak sa po spájkovaní vyžaduje žíhanie, sú na výber tri možnosti: spájkovanie pri teplote žíhania alebo nižšej po žíhaní; spájkovanie natvrdo pri teplote vyššej ako je teplota žíhania s postupným chladením v cykle spájkovania. Získa sa tiež žíhaná štruktúra; spájkovanie pri teplote vyššej ako je teplota žíhania, po ktorom nasleduje spracovanie žíhaním.
