टंगस्टन और इसके मिश्र धातुओं को गैस टंगस्टन-आर्क वेल्डिंग द्वारा सफलतापूर्वक जोड़ा जा सकता है,
गैस टंगस्टन-आर्क ब्रेज़ वेल्डिंग, इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग और रासायनिक वाष्प जमाव द्वारा।

आर्क कास्टिंग, पाउडर धातु विज्ञान, या रासायनिक-वाष्प जमाव (सीवीडी) तकनीकों द्वारा समेकित टंगस्टन और इसके कई मिश्र धातुओं की वेल्डेबिलिटी का मूल्यांकन किया गया था। उपयोग की गई अधिकांश सामग्रियां नाममात्र 0.060 इंच मोटी शीट थीं। नियोजित जुड़ने की प्रक्रियाएँ थीं (1) गैस टंगस्टन-आर्क वेल्डिंग, (2) गैस टंगस्टन-आर्क ब्रेज़ वेल्डिंग, (3) इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग और (4) सीवीडी द्वारा जुड़ना।
इन सभी तरीकों से टंगस्टन को सफलतापूर्वक वेल्ड किया गया था लेकिन वेल्ड की सुदृढ़ता आधार और भराव धातुओं (यानी पाउडर या आर्क-कास्ट उत्पादों) के प्रकार से काफी प्रभावित थी। उदाहरण के लिए, आर्क-कास्ट सामग्री में वेल्ड तुलनात्मक रूप से सरंध्रता से मुक्त थे जबकि पाउडर धातुकर्म उत्पादों में वेल्ड आमतौर पर छिद्रपूर्ण होते थे, खासकर फ्यूजन लाइन के साथ। 1/1आर में गैस टंगस्टन-आर्क (जीटीए) वेल्ड के लिए, अनअलॉयड टंगस्टन शीट, 150 डिग्री सेल्सियस का न्यूनतम प्रीहीट (जो बेस मेटल का डक्टाइलो-भंगुर संक्रमण तापमान पाया गया) ने दरारों से मुक्त वेल्ड का उत्पादन किया। आधार धातुओं के रूप में, टंगस्टन-रेनियम मिश्र धातु पहले से गरम किए बिना वेल्ड करने योग्य थे, लेकिन टंगस्टन मिश्र धातु पाउडर उत्पादों के साथ सरंध्रता भी एक समस्या थी। ऐसा प्रतीत होता है कि प्रीहीटिंग से वेल्ड सरंध्रता पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है जो मुख्य रूप से आधार धातु के प्रकार का एक कार्य था।
विभिन्न प्रकार के पाउडर धातु विज्ञान टंगस्टन में गैस टंगस्टन-आर्क वेल्ड के लिए तन्य-से-भंगुर संक्रमण तापमान (डीबीआईटी) 325 से 475 डिग्री सेल्सियस था, जबकि आधार धातु के लिए 150 डिग्री सेल्सियस और इलेक्ट्रॉन बीमवेल्डेड के लिए 425 डिग्री सेल्सियस था। आर्क-कास्ट टंगस्टन।
असमान भराव धातुओं के साथ टंगस्टन की ब्रेज़ वेल्डिंग ने स्पष्ट रूप से अन्य जुड़ने के तरीकों की तुलना में बेहतर संयुक्त गुण उत्पन्न नहीं किए। हमने ब्रेज़ वेल्ड में भराव धातुओं के रूप में Nb, Ta, W-26% Re, Mo और Re का उपयोग किया। एनबी और मो के कारण गंभीर दरारें पड़ीं।

510 से 560 डिग्री सेल्सियस पर सीवीडी द्वारा जुड़ना

थोड़ी मात्रा में सरंध्रता को छोड़कर सभी को समाप्त कर दिया और वेल्डिंग के लिए आवश्यक उच्च तापमान (जैसे वेल्ड और गर्मी से प्रभावित क्षेत्रों में बड़े अनाज) से जुड़ी समस्याओं को भी समाप्त कर दिया।
परिचय
थर्मिओनिक रूपांतरण उपकरणों, रीएंट्री वाहनों, उच्च तापमान ईंधन तत्वों और अन्य रिएक्टर घटकों सहित कई उन्नत परमाणु और अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए टंगस्टन और टंगस्टन-बेस मिश्र धातुओं पर विचार किया जा रहा है। इन सामग्रियों के फायदे बहुत उच्च पिघलने वाले तापमान, ऊंचे तापमान पर अच्छी ताकत, उच्च तापीय और विद्युत चालकता और कुछ वातावरणों में संक्षारण के लिए पर्याप्त प्रतिरोध का संयोजन हैं। चूंकि भंगुरता उनकी निर्माण क्षमता को सीमित करती है, इसलिए कठोर सेवा शर्तों के तहत संरचनात्मक घटकों में इन सामग्रियों की उपयोगिता आधार धातु के गुणों में तुलनीय जोड़ों को प्रदान करने के लिए वेल्डिंग प्रक्रियाओं के विकास पर निर्भर करती है। इसलिए, इन अध्ययनों का उद्देश्य था (1) कई प्रकार के अमिश्रित और मिश्रधातु टंगस्टन में अलग-अलग जुड़ने के तरीकों से उत्पन्न जोड़ों के यांत्रिक गुणों को निर्धारित करना; (2) ताप उपचार और जुड़ने की तकनीक में विभिन्न संशोधनों के प्रभावों का मूल्यांकन करना; और (3) विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त परीक्षण घटकों के निर्माण की व्यवहार्यता प्रदर्शित करता है।
सामग्री
शुद्ध टंगस्टन एम叮10 मीटर। मोटी चादरें सर्वाधिक रुचि की सामग्री थी। इस अध्ययन में बिना मिश्र धातु वाले टंगस्टन का उत्पादन पाउडर धातु विज्ञान, आर्क कास्टिंग और रासायनिक-वाष्प जमाव तकनीकों द्वारा किया गया था। तालिका 1 प्राप्त पाउडर धातुकर्म, सीवीडी और आर्क-कास्ट टंगस्टन उत्पादों के अशुद्धता स्तर को दर्शाती है। अधिकांश टंगस्टन में पाई जाने वाली नाममात्र सीमा के भीतर आते हैं

लेकिन यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सीवीडी सामग्री में फ्लोरीन की मात्रा मानक से अधिक थी।
तुलना के लिए टंगस्टन और टंगस्टन मिश्र धातुओं के विभिन्न आकार और आकृतियों को जोड़ा गया। उनमें से अधिकांश पाउडर धातुकर्म उत्पाद थे, हालांकि कुछ आर्क-कास्ट सामग्री को वेल्डेड भी किया गया था। भवन संरचनाओं और घटकों की व्यवहार्यता निर्धारित करने के लिए विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग किया गया था। सीवीडी टंगस्टन को छोड़कर, जो जमा के रूप में प्राप्त किया गया था, सभी सामग्री पूरी तरह से ठंडी स्थिति में प्राप्त की गई थी। पुनर्क्रिस्टलीकृत और बड़े दाने वाले टंगस्टन की बढ़ती भंगुरता के कारण गर्मी प्रभावित क्षेत्र में अनाज की वृद्धि को कम करने के लिए सामग्री को काम की स्थिति में वेल्ड किया गया था। सामग्री की उच्च लागत और अपेक्षाकृत कम मात्रा में उपलब्ध होने के कारण, हमने ऐसे परीक्षण नमूने डिज़ाइन किए जिनमें वांछित जानकारी प्राप्त करने के अनुरूप न्यूनतम मात्रा में सामग्री का उपयोग किया गया।
प्रक्रिया
चूंकि टंगस्टन का तन्य-से-भंगुर संक्रमण तापमान (डीबीटीटी) कमरे के तापमान से ऊपर है, इसलिए टूटने से बचने के लिए हैंडलिंग और मशीनिंग में विशेष देखभाल की जानी चाहिए। कतरनी के कारण किनारों में दरारें पड़ जाती हैं और हमने पाया है कि पीसने और इलेक्ट्रोडिस्चार्ज मशीनिंग से सतह पर गर्मी की जांच हो जाती है। जब तक उन्हें लैपिंग द्वारा हटाया नहीं जाता, ये दरारें वेल्डिंग और उसके बाद के उपयोग के दौरान फैल सकती हैं।
टंगस्टन, सभी दुर्दम्य धातुओं की तरह, अंतरालीय द्वारा वेल्ड के संदूषण से बचने के लिए या तो अक्रिय गैस (गैस टंगस्टन-आर्क प्रक्रिया) या वैक्यूम (इलेक्ट्रॉन बीम प्रो:::ess)2 के बहुत शुद्ध वातावरण में वेल्ड किया जाना चाहिए। चूँकि टंगस्टन का गलनांक सभी धातुओं में सबसे अधिक (3410°C) होता है, इसलिए वेल्डिंग उपकरण को उच्च सेवा तापमान का सामना करने में सक्षम होना चाहिए।

तालिका नंबर एक

तीन अलग-अलग वेल्डिंग प्रक्रियाओं का उपयोग किया गया: गैस टंगस्टन-आर्क वेल्डिंग, गैस टंगस्टन-आर्क ब्रेज़ वेल्डिंग और इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग। प्रत्येक सामग्री के लिए न्यूनतम ऊर्जा इनपुट पर पूर्ण पीसीनेट्रेशन के लिए आवश्यक वेल्डिंग स्थितियाँ निर्धारित की गईं। वेल्डिंग से पहले, शीट सामग्री को मशीन से बनाया जाता था। चौड़े रिक्त स्थान और एथिल अल्कोहल से डीग्रीज़ किया गया। संयुक्त डिज़ाइन एक वर्गाकार नाली थी जिसमें कोई जड़ नहीं खुली थी।
गैस टंग्सटन आर्क वेल्डिंग
सभी स्वचालित और मैनुअल गैस टंगस्टन-आर्क वेल्ड एक एहम्हर में बनाए गए थे जिन्हें 5 x I या नीचे बनाए रखा गया था। लगभग 1 घंटे तक टोरर किया गया और फिर बहुत शुद्ध आर्गन से भर दिया गया। जैसा कि चित्र 1ए में दिखाया गया है, चैम्बर में स्वचालित वेल्डिंग के लिए एक ट्रैवर्सिंग तंत्र और टॉर्च हेड लगाया गया था। वर्कपीस को संपर्क के सभी बिंदुओं पर टंगस्टन आवेषण के साथ प्रदान किए गए तांबे के फिक्स्चर में रखा गया था ताकि इसे वेल्डिंग बीट द्वारा काम में फंसने से रोका जा सके। इस फिक्स्चर के आधार में इलेक्ट्रिक कार्ट्रिज हीटर रखे गए थे जो काम को वांछित तापमान पर पहले से गरम कर देते थे, चित्र 1 बी। सभी वेल्ड 10 आईपीएम की यात्रा गति, लगभग 350 एम्प के विद्युत प्रवाह और 10 से 15 वी के वोल्टेज पर बनाए गए थे। .
गैस टंगस्टन-ए『सी ब्रेज़ वेल्डिंग
गैस टंगस्टन-ब्रेज़ वेल्ड को एक अक्रिय वातावरण के साथ एक एहाम्बर में इसी तरह की तकनीकों द्वारा बनाया गया था

जिनका वर्णन ऊपर किया गया है। टंगस्टन और डब्ल्यू-26% री फिलर धातु से बने बीड-ऑनप्लेट ब्रेज़ वेल्ड मैन्युअल रूप से बनाए गए थे; हालाँकि, बट जोड़ में भराव धातु रखे जाने के बाद बट ब्रेज़ वेल्ड स्वचालित रूप से वेल्ड हो गए थे।
इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग
एलीट्रॉन बीम वेल्ड 150-kV 20-mA मशीन में बनाए गए थे। वेल्डिंग के दौरान लगभग 5 x I o-6 torr का वैक्यूम बनाए रखा गया था। इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग के परिणामस्वरूप गहराई और चौड़ाई का अनुपात बहुत अधिक होता है और गर्मी से प्रभावित क्षेत्र संकीर्ण होता है।
』रासायनिक वाष्प स्वभाव द्वारा ओइनिंग
टंगस्टन जोड़ों को रासायनिक वाष्प जमाव प्रक्रिया3 के माध्यम से बिना मिश्र धातु वाले टंगस्टन भराव धातु को जमा करके बनाया गया था। प्रतिक्रिया-टी के अनुसार टंगस्टन हेक्साफ्लोराइड की हाइड्रोजन कमी द्वारा टंगस्टन जमा किया गया था
गर्मी
WFs(g) + 3H,(g)一-+W(s) + 6HF(g)।
जुड़ने के लिए इस तकनीक के उपयोग के लिए फिक्स्चर और प्रतिक्रियाशील प्रवाह वितरण में केवल मामूली बदलाव की आवश्यकता होती है। जुड़ने के अधिक पारंपरिक तरीकों की तुलना में इस प्रक्रिया का प्राथमिक लाभ यह है कि, इसमें प्रयुक्त कम तापमान (510 से 650 डिग्री सेल्सियस) के पिघलने बिंदु से बहुत कम होता है।

टंगस्टन (3410 डिग्री सेल्सियस), पुनर्क्रिस्टलीकरण और अशुद्धियों या अनाज के विकास द्वारा गढ़ा टंगस्टन आधार धातु की संभावित आगे भंगुरता को कम किया जाता है।
बट और ट्यूब-एंड क्लोजर सहित कई संयुक्त डिजाइन तैयार किए गए थे। जमाव एक तांबे के खराद की सहायता से किया गया था जिसका उपयोग एक स्थिरता, संरेखण टुकड़ा और सब्सट्रेट के रूप में किया गया था। जमाव पूरा होने के बाद, इओपर मेन्ड्रेल को नक़्क़ाशी द्वारा हटा दिया गया। चूंकि अन्य कार्यों से पता चला है कि सीवीडी टंगस्टन में जटिल अवशिष्ट तनाव जमा होता है, इन जोड़ों को मशीनिंग या परीक्षण से पहले 1000 डिग्री से 1600 डिग्री सेल्सियस पर तनाव से राहत दी गई थी।
जांच और परीक्षण
परीक्षण से पहले जोड़ों का दृश्य रूप से और तरल प्रवेशक और रेडियोग्राफी द्वारा निरीक्षण किया गया था। विशिष्ट वेल्ड का ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के लिए रासायनिक विश्लेषण किया गया (तालिका 2) और पूरे अध्ययन के दौरान व्यापक मेटलोग्राफिक परीक्षाएं की गईं।
इसकी अंतर्निहित सादगी और छोटे नमूनों के अनुकूल होने के कारण, बेंड टेस्ट का उपयोग प्रक्रियाओं की संयुक्त अखंडता और ईओम्पेरिसन के लिए प्राथमिक मानदंड के रूप में किया गया था। तन्य-टूभंगुर संक्रमण तापमान को वेल्डेड और उम्र बढ़ने के बाद दोनों जोड़ों के लिए तीन-बिंदु झुकने वाले उपकरण के साथ निर्धारित किया गया था। मोड़ परीक्षणों के लिए मूल नमूना अनुदैर्ध्य था

चेहरा मोड़, 24 टन लंबा और 12 टन चौड़ा, जहां टी नमूना मोटाई है। नमूनों को 15टी स्पैन पर सहारा दिया गया और 0.5 आईपीएम की दर से 4टी त्रिज्या के प्लंजर से मोड़ा गया। यह ज्यामिति सामग्रियों की विभिन्न मोटाई पर प्राप्त डेटा को सामान्य बनाने की प्रवृत्ति रखती है। वेल्ड, गर्मी से प्रभावित क्षेत्र और आधार धातु की एक समान विकृति प्रदान करने के लिए नमूने आमतौर पर वेल्ड सीम (अनुदैर्ध्य मोड़ नमूना) के अनुप्रस्थ रूप से मुड़े हुए थे; हालाँकि, तुलना के लिए कुछ नमूनों को वेल्ड सीम (अनुप्रस्थ मोड़ नमूना) के साथ मोड़ा गया था। जांच के शुरुआती हिस्सों में चेहरे को मोड़ने का इस्तेमाल किया गया; हालाँकि, पिघली हुई धातु के वजन के कारण अधिकांश वेल्ड के फ़ीस पर पाए जाने वाले मामूली निशान के कारण, बाद के परीक्षणों में रूट बेंड्स को प्रतिस्थापित कर दिया गया था। शीट नमूनों के बेंड परीक्षण से संबंधित सामग्री सलाहकार बोर्ड6 की सिफारिशों का यथासंभव बारीकी से पालन किया गया। सीमित सामग्री के कारण, सबसे छोटे उपयुक्त नमूनों का चयन किया गया।
मोड़ संक्रमण तापमान निर्धारित करने के लिए, झुकने वाले उपकरण को एक भट्टी में बंद कर दिया गया था जो तापमान को तुरंत 500 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाने में सक्षम था। 90 से 105 डिग्री के मोड़ को पूर्ण मोड़ माना जाता था। डीबीटीटी को सबसे कम तापमान के रूप में परिभाषित किया गया था जिस पर स्पिमेन बिना क्रैकिंग के पूरी तरह से झुक गया था। हालाँकि परीक्षण हवा में किए गए थे, नमूनों का मलिनकिरण तब तक स्पष्ट नहीं था जब तक कि परीक्षण तापमान 400 डिग्री सेल्सियस तक नहीं पहुंच गया।

चित्र 1

शुद्ध टंगस्टन के लिए परिणाम
सामान्य वेल्डेबिलिटी
गैस टर्ज़गस्टिया-आर्क वेल्डिंग- 1乍इंच की गैस टंगस्टन-आर्क वेल्डिंग में। मोटी बिना मिश्रधातु वाली शीट, थर्मल शॉक से प्रेरित तनाव के तहत भंगुर विफलता को रोकने के लिए काम को काफी हद तक पहले से गरम किया जाना चाहिए। चित्र 2 उचित प्रीहीटिंग के बिना वेल्डिंग द्वारा उत्पन्न एक विशिष्ट फ्रैक्चर को दर्शाता है। वेल्ड और ताप प्रभावित क्षेत्र के बड़े दाने का आकार और आकार फ्रैक्चर में स्पष्ट है। कमरे के तापमान से 540°C तक प्रीहीटिंग टर्नप्रेचर की जांच से पता चला कि दरारों से मुक्त एक-पास बट वेल्ड के लगातार उत्पादन के लिए न्यूनतम 150°C तक प्रीहीटिंग आवश्यक थी। यह तापमान बेस मेटल के DBTI से मेल खाता है। इन परीक्षणों में उच्च तापमान पर पहले से गरम करना आवश्यक प्रतीत नहीं हुआ, लेकिन उच्च डीबीटीआई वाली सामग्री, या कॉन्फ़िगरेशन जिसमें अधिक गंभीर तनाव सांद्रता या अधिक बड़े हिस्से शामिल होते हैं, को उच्च तापमान पर पहले से गरम करने की आवश्यकता हो सकती है।
वेल्डमेंट की गुणवत्ता आधार धातुओं के निर्माण में उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाओं पर काफी हद तक निर्भर करती है। आर्क-कास्ट टंगस्टन में ऑटोजेनस वेल्ड अनिवार्य रूप से सरंध्रता से मुक्त होते हैं, चित्र।
3ए, लेकिन पाउडर धातुकर्म टंगस्टन में वेल्ड की विशेषता सकल सरंध्रता है, चित्र 3 (बी), विशेष रूप से संलयन रेखा के साथ। इस सरंध्रता की मात्रा, चित्र 3बी, विशेष रूप से 3सी के साथ, एक मालिकाना, कम सरंध्रता उत्पाद (जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी, क्लीवलैंड द्वारा निर्मित जीई-15) में बने वेल्ड में।
सीवीडी टंगस्टन में गैस टंगस्टन-आर्क वेल्ड में आधार मेटाएफ की अनाज संरचना के कारण असामान्य गर्मी प्रभावित क्षेत्र होते हैं। चित्र 4 ऐसे गैस टंगस्टन-आर्क बट वेल्ड का चेहरा और संबंधित क्रॉस सेक्शन दिखाता है। ध्यान दें कि वेल्डिंग की गर्मी के कारण सब्सट्रेट सतह पर बारीक दाने बढ़ गए हैं। बड़े स्तंभ की वृद्धि में कमी भी स्पष्ट है

अनाज. स्तंभाकार दानों में गैस होती है
फ़्लोरोमी अशुद्धियों के कारण अनाज की सीमाओं पर बुलबुले बनना8। फलस्वरूप, यदि
वेल्डिंग से पहले महीन दाने वाली सब्सट्रेट सतह को हटा दिया जाता है, वेल्डिंग में मेटलोग्राफिक रूप से पता लगाने योग्य गर्मी-प्रभावित क्षेत्र नहीं होता है। बेशक, काम की गई सीवीडी सामग्री (जैसे कि एक्सट्रूडेड या खींची गई ट्यूबिंग) में वेल्ड के गर्मी-प्रभावित क्षेत्र में सामान्य पुन: क्रिस्टलीकृत अनाज संरचना होती है।
सीवीडी टंगस्टन में कई वेल्ड के आरएजेड में स्तंभ अनाज सीमाओं में दरारें पाई गईं। चित्र 5 में दिखाई गई यह दरार, उच्च तापमान9 पर अनाज की सीमाओं में बुलबुले के तेजी से बनने और बढ़ने के कारण हुई थी। वेल्डिंग में शामिल उच्च तापमान पर, बुलबुले अनाज सीमा क्षेत्र के अधिकांश हिस्से का उपभोग करने में सक्षम थे; इसने, शीतलन के दौरान उत्पन्न तनाव के साथ मिलकर, अनाज की सीमाओं को अलग कर दरार बना दी। ताप उपचार के दौरान टंगस्टन और अन्य धातु जमाओं में बुलबुले बनने के अध्ययन से पता चलता है कि 0.3 Tm (समजात पिघलने का तापमान) से नीचे जमा धातुओं में बुलबुले बनते हैं। इस अवलोकन से पता चलता है कि एनीलिंग के दौरान फंसी हुई रिक्तियों और गैसों के सहसंयोजन से गैस के बुलबुले बनते हैं। सीवीडी टंगस्टन के मामले में, गैस संभवतः फ्लोरीन या फ्लोराइड यौगिक है
इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग-अनअलॉयड टंगस्टन एक इलेक्ट्रॉन बीम था जिसे प्रीहीटिंग के साथ और बिना प्रीहीटिंग के वेल्ड किया गया था। पहले से गरम करने की आवश्यकता नमूने के अनुसार अलग-अलग होती थी। दरारों से मुक्त वेल्ड सुनिश्चित करने के लिए, बेस मेटल के कम से कम डीबीटीटी तक पहले से गरम करने की सिफारिश की जाती है। पाउडर धातुकर्म उत्पादों में इलेक्ट्रॉन बीम वेल्ड में भी पहले उल्लिखित वेल्ड सरंध्रता होती है।

गैस टंगस्टन-आर्क ब्रेज़ वेल्डिंग यह स्थापित करने के प्रयास में कि क्या ब्रेज़ वेल्डिंग का उपयोग लाभ के लिए किया जा सकता है, हमने पाउडर धातुकर्म टंगस्टन शीट पर ब्रेज़ वेल्ड बनाने के लिए गैस टंगस्टन आर्क प्रक्रिया का प्रयोग किया। ब्रेज़ वेल्ड फिलर धातु को साथ में रखकर बनाए गए थे। वेल्डिंग से पहले बट जोड़। ब्रेज़ वेल्ड का उत्पादन भराव धातुओं के रूप में शुद्ध एनबी, टा, मो, रे और डब्लू-26% रे के साथ किया गया था। जैसा कि अपेक्षित था, सभी जोड़ों के मेटलोग्राफिक अनुभागों में संलयन रेखा पर सरंध्रता थी (चित्र 6) क्योंकि आधार धातुएं पाउडर धातुकर्म उत्पाद थीं। नाइओबियम और मोलिब्डेनम भराव धातुओं से बने वेल्ड टूट गए।
वेल्ड और ब्रेज़ वेल्ड की कठोरता की तुलना बिना मिश्रित टंगस्टन और W一26% Re को भराव धातुओं के रूप में बनाए गए बीड-ऑन-प्लेट वेल्ड के अध्ययन के माध्यम से की गई थी। गैस टंगस्टनआर्क वेल्ड और ब्रेज़ वेल्ड मैन्युअल रूप से बिना मिश्रित टंगस्टन पाउडर धातुकर्म उत्पादों (कम सरंध्रता, मालिकाना (जीई-15) ग्रेड और एक विशिष्ट वाणिज्यिक ग्रेड) पर बनाए गए थे। प्रत्येक सामग्री में वेल्ड और ब्रेज़ वेल्ड एल, 10, 100 और 1000 घंटे के लिए 900, 1200, 1600 और 2000 डिग्री सेल्सियस पर पुराने थे। नमूनों की मेटलोग्राफिक रूप से जांच की गई, और वेल्ड, हीट प्रभावित क्षेत्र और बेस मेटल दोनों में वेल्डेड और हीट ट्रीटमेंट के बाद कठोरता के निशान लिए गए।

तालिका 2

चित्र 2

चूँकि इस अध्ययन में प्रयुक्त सामग्री पाउडर धातुकर्म उत्पाद थे, वेल्ड और ब्रेज़ वेल्ड जमा में अलग-अलग मात्रा में सरंध्रता मौजूद थी। फिर, विशिष्ट पाउडर धातु विज्ञान टंगस्टन बेस धातु से बने जोड़ों में कम छिद्र, मालिकाना टंगस्टन से बने जोड़ों की तुलना में अधिक छिद्र था। डब्ल्यू-26% री फिलर धातु से बने ब्रेज़ वेल्ड में अनअलॉय टंगस्टन फिलर धातु से बने वेल्ड की तुलना में कम सरंध्रता थी।
भराव धातु के रूप में बिना मिश्रित टंगस्टन से बने वेल्ड की कठोरता पर समय या तापमान का कोई प्रभाव नहीं देखा गया। वेल्डेड होने पर, वेल्ड और आधार धातुओं की कठोरता माप अनिवार्य रूप से स्थिर थी और उम्र बढ़ने के बाद नहीं बदली। हालाँकि, W-26% री फिलर धातु से बने ब्रेज़ वेल्ड बेस मेटल की तुलना में काफी सख्त थे (चित्र 7)। संभवत: डब्ल्यू-रे ब्र वेल्ड जमा की उच्च कठोरता ठोस समाधान सख्त होने और/या ठोस संरचना में बारीक रूप से वितरित एर चरण की उपस्थिति के कारण थी। टंगस्टनरेनियम चरण आरेख 11 से पता चलता है कि उच्च रेनियम सामग्री के स्थानीयकृत क्षेत्र तेजी से ठंडा होने के दौरान उत्पन्न हो सकते हैं और इसके परिणामस्वरूप अत्यधिक पृथक उपसंरचना में कठोर, भंगुर एर चरण का निर्माण हो सकता है। संभवतः एर चरण को अनाज या अनाज की सीमाओं में बारीक रूप से फैलाया गया था, हालांकि कोई भी इतना बड़ा नहीं था कि मेटलोग्राफिक परीक्षा या एक्स-रे विवर्तन द्वारा पहचाना जा सके।
चित्र 7ए में अलग-अलग उम्र बढ़ने के तापमान के लिए ब्रेज़-वेल्ड केंद्र रेखा से दूरी के एक फ़ंक्शन के रूप में कठोरता को प्लॉट किया गया है। अचानक परिवर्तन पर ध्यान दें

संलयन रेखा पर कठोरता में। उम्र बढ़ने के तापमान में वृद्धि के साथ, ब्रेज़ वेल्ड की कठोरता कम हो गई, जब तक कि जे 600 डिग्री सेल्सियस पर 100 घंटे के बाद, कठोरता अमिश्रित टंगस्टन बेस धातु के समान नहीं हो गई। बढ़ते तापमान के साथ कठोरता कम होने की यह प्रवृत्ति सभी उम्र बढ़ने के समय के लिए सच रही। स्थिर तापमान पर बढ़ते समय के कारण कठोरता में भी कमी आई, जैसा कि चित्र 7 बी में 1200 डिग्री सेल्सियस के पुराने तापमान के लिए दिखाया गया है।
रासायनिक वाष्प जमाव द्वारा जुड़ना - सीवीडी तकनीकों द्वारा टंगस्टन को जोड़ने की जांच विभिन्न नमूना डिजाइनों में वेल्ड बनाने की एक विधि के रूप में की गई थी। वांछित क्षेत्रों तक जमाव को सीमित करने के लिए उपयुक्त फिक्स्चर और मास्क के उपयोग से, सीवीडी और पाउडर धातुकर्म टंगस्टन शीट को जोड़ा गया और टयूबिंग पर अंतिम क्लोजर का उत्पादन किया गया। लगभग 90 डिग्री के सम्मिलित कोण के साथ एक बेवल में जमाव से बेवल के एक चेहरे और सब्सट्रेट (जिसे अलग कर दिया गया था) से बढ़ने वाले स्तंभ के आकार के अनाज के चौराहे पर दरारें उत्पन्न होती हैं, चित्र 8ए। हालाँकि, क्रैकिंग या अशुद्धियों के सकल निर्माण के बिना उच्च अखंडता वाले जोड़ प्राप्त किए गए थे, चित्र 8 बी, जब आधार धातु के चेहरे को एक त्रिज्या तक पीसकर संयुक्त विन्यास को बदल दिया गया था। वेल्ड की जड़ के स्पर्शरेखा. ईंधन तत्वों के निर्माण में इस प्रक्रिया के एक विशिष्ट अनुप्रयोग को प्रदर्शित करने के लिए, टंगस्टन ट्यूबों में कुछ अंत बंद किए गए थे। जब हीलियम मास स्पेक्ट्रोर: एटर लीक डिटेक्टर के साथ परीक्षण किया गया तो ये जोड़ लीक-टाइट थे।

चित्र तीन

चित्र 4

चित्र 5

यांत्रिक विशेषताएं
फ़्यूज़न वेल्ड के बेंड टेस्ट में बिना मिश्रित टंगस्टन में विभिन्न जोड़ों के लिए डक्टाइल-टू-भंगुर संक्रमण वक्र निर्धारित किए गए थे। चित्र 9 में वक्रों से पता चलता है कि दो पाउडर धातुकर्म आधार धातुओं का DBTT लगभग I 50° C था। आमतौर पर, वेल्डिंग के बाद दोनों सामग्रियों का DBTT (सबसे कम तापमान जिस पर 90 से 105 डिग्री का मोड़ बनाया जा सकता है) बहुत बढ़ गया . विशिष्ट पाउडर धातुकर्म टंगस्टन के लिए संक्रमण तापमान लगभग 175° C से बढ़कर 325° C हो गया और कम सरंध्रता, मालिकाना सामग्री के लिए लगभग 235° C बढ़कर 385° C हो गया। वेल्डेड और अनवेल्डेड सामग्री के डीबीटीटी में अंतर को बड़े अनाज के आकार और वेल्ड और गर्मी से प्रभावित क्षेत्रों की अशुद्धियों के संभावित पुनर्वितरण के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था। परीक्षण के नतीजे बताते हैं कि विशिष्ट पाउडर धातुकर्म टंगस्टन वेल्ड का डीबीटीटी मालिकाना सामग्री की तुलना में कम था, भले ही बाद वाले में कम छिद्र था। कम सरंध्रता वाले टंगस्टन में वेल्ड का उच्च डीबीटीटी इसके थोड़े बड़े दाने के आकार, चित्र 3ए और 3सी के कारण हो सकता है।
बिना मिश्रित टंगस्टन में कई जोड़ों के लिए डीबीटीटी निर्धारित करने के लिए जांच के परिणामों को तालिका 3 में संक्षेपित किया गया है। मोड़ परीक्षण परीक्षण प्रक्रिया में बदलाव के प्रति काफी संवेदनशील थे। जड़ के मोड़ चेहरे के मोड़ की तुलना में अधिक लचीले दिखाई दिए। वेल्डिंग के बाद उचित रूप से चयनित तनाव से राहत डीबीटीटी को काफी हद तक कम करती दिखाई दी। सीवीडी टंगस्टन, वेल्डिंग के रूप में, उच्चतम डीबीटीटी (560℃) था; फिर भी जब वेल्डिंग के बाद इसे 1 घंटे के लिए 1000℃ का तनाव राहत दिया गया, तो इसका डीबीटीटी 350℃ तक गिर गया। वेल्डिंग के बाद 1000 डिग्री सेल्सियस की तनाव राहत, इसका डीबीटीटी 350 डिग्री सेल्सियस तक गिर गया। 18000 सी पर 1 घंटे के लिए आर्क वेल्डेड पाउडर धातुकर्म टंगस्टन की तनाव राहत ने इस सामग्री के डीबीटीटी को इसके लिए निर्धारित मूल्य से लगभग 100 डिग्री सेल्सियस कम कर दिया- वेल्डेड. सीवीडी विधियों द्वारा बनाए गए जोड़ पर 1000 डिग्री सेल्सियस पर 1 घंटे की तनाव राहत से सबसे कम डीबीटीटी (200 डिग्री सेल्सियस) उत्पन्न हुआ। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, जबकि यह संक्रमण तापमान इस अध्ययन में निर्धारित किसी भी अन्य संक्रमण तापमान से काफी कम था, सुधार संभवतः सीवीडी जोड़ों पर परीक्षणों में उपयोग की जाने वाली कम तनाव दर (0.1 बनाम 0.5 आईपीएम) से प्रभावित था।

एनबी से बने ब्रेज़ वेल्ड-गैस टंगस्टन-आर्क ब्रेज़ वेल्ड का बेंड टेस्ट। भराव धातुओं के रूप में टा, मो, रे और डब्लू-26% रे का भी मोड़ परीक्षण किया गया और परिणाम तालिका 4 में संक्षेपित किए गए हैं। सबसे अधिक लचीलापन रेनियम ब्रेज़ वेल्ड के साथ प्राप्त किया गया था।

यद्यपि इस सरसरी अध्ययन के नतीजे बताते हैं कि एक असमान भराव धातु टंगस्टन में सजातीय वेल्ड के आंतरिक यांत्रिक गुणों के साथ जोड़ों का उत्पादन कर सकती है, इनमें से कुछ भराव धातुएं व्यवहार में उपयोगी हो सकती हैं।

टंगस्टन मिश्र के लिए परिणाम।