टंगस्टन आणि त्याचे मिश्र धातु गॅस टंगस्टन-आर्क वेल्डिंगद्वारे यशस्वीरित्या जोडले जाऊ शकतात,
गॅस टंगस्टन-आर्क ब्रेज वेल्डिंग, इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग आणि रासायनिक वाष्प जमा करून.

आर्क कास्टिंग, पावडर मेटलर्जी किंवा केमिकल-वाफ डिपॉझिशन (CVD) तंत्राद्वारे एकत्रित केलेल्या टंगस्टन आणि त्याच्या अनेक मिश्रधातूंच्या वेल्डेबिलिटीचे मूल्यांकन केले गेले. वापरलेली बहुतेक सामग्री नाममात्र 0.060 इंच जाडीची होती. (1) गॅस टंगस्टन-आर्क वेल्डिंग, (2) गॅस टंगस्टन-आर्क ब्रेज वेल्डिंग, (3) इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग आणि (4) CVD द्वारे जोडणे या सामीलीकरण प्रक्रियेचा वापर केला गेला.
या सर्व पद्धतींद्वारे टंगस्टन यशस्वीरित्या वेल्डिंग केले गेले परंतु वेल्ड्सच्या सुदृढतेवर बेस आणि फिलर धातूंच्या प्रकारांमुळे (म्हणजे पावडर किंवा आर्क-कास्ट उत्पादने) मोठ्या प्रमाणावर प्रभाव पडला. उदाहरणार्थ, आर्क-कास्ट मटेरियलमधील वेल्ड तुलनेने सच्छिद्रतेपासून मुक्त होते तर पावडर मेटलर्जी उत्पादनांमधील वेल्ड्स सहसा सच्छिद्र असतात, विशेषतः फ्यूजन लाइनसह. गॅस टंगस्टन-आर्क (GTA) वेल्ड्ससाठी 1/1r मध्ये, विना मिश्रित टंगस्टन शीट, किमान प्रीहीट 150° C (जे बेस मेटलचे डक्टाइलटो-ब्रेटल ट्रान्झिशन तापमान असल्याचे आढळून आले) वेल्ड्स क्रॅकपासून मुक्त करतात. बेस मेटल म्हणून, टंगस्टन-रेनिअम मिश्रधातू प्रीहीटशिवाय जोडण्यायोग्य होते, परंतु टंगस्टन मिश्रधातूच्या पावडर उत्पादनांमध्ये सच्छिद्रता ही समस्या होती. प्रीहिटिंगमुळे वेल्ड सच्छिद्रतेवर परिणाम होत नाही असे दिसते जे प्रामुख्याने बेस मेटलच्या प्रकाराचे कार्य होते.
वेगवेगळ्या प्रकारच्या पावडर मेटलर्जी टंगस्टनमध्ये गॅस टंगस्टन-आर्क वेल्ड्ससाठी डक्टाइल-टू-ब्रिटल ट्रांझिशन टर्नपेचर (डीबीआयटी) 325 ते 475° से होते, जे बेस मेटलसाठी 150° से आणि इलेक्ट्रॉन बीमवेल्डसाठी 425° से होते. आर्क-कास्ट टंगस्टन.
भिन्न फिलर मेटलसह टंगस्टनच्या ब्राझ वेल्डिंगने इतर जोडण्याच्या पद्धतींपेक्षा चांगले सांधे गुणधर्म निर्माण केले नाहीत. आम्ही ब्रेझ वेल्ड्समध्ये फिलर मेटल म्हणून Nb, Ta, W-26% Re, Mo आणि Re वापरले. Nb आणि Mo मुळे तीव्र क्रॅकिंग झाले.

510 ते 560° C वर CVD द्वारे सामील होणे

थोड्या प्रमाणात सच्छिद्रता वगळता सर्व काढून टाकले आणि वेल्डिंगसाठी आवश्यक असलेल्या उच्च तापमानाशी संबंधित समस्या देखील दूर केल्या (जसे की वेल्ड आणि उष्णता-प्रभावित झोनमधील मोठे धान्य).
परिचय
टंगस्टन आणि टंगस्टन-बेस मिश्रधातूंचा थर्मिओनिक रूपांतरण साधने, रीएंट्री वाहने, उच्च तापमान इंधन घटक आणि इतर अणुभट्टी घटकांसह अनेक प्रगत आण्विक आणि अवकाश अनुप्रयोगांसाठी विचार केला जात आहे. अतिशय उच्च वितळणारे तापमान, भारदस्त तापमानात चांगली ताकद, उच्च औष्णिक आणि विद्युत चालकता आणि विशिष्ट वातावरणात गंजला पुरेसा प्रतिकार हे या पदार्थांचे फायदे आहेत. ठिसूळपणा त्यांच्या फॅब्रिकतेला मर्यादित करत असल्याने, कठोर सेवा परिस्थितीत या सामग्रीची संरचनात्मक घटकांमध्ये उपयुक्तता बेस मेटलशी तुलना करता येणारे सांधे प्रदान करण्यासाठी वेल्डिंग प्रक्रियेच्या विकासावर अवलंबून असते. म्हणून, या अभ्यासांची उद्दिष्टे होती (१) अनेक प्रकारच्या मिश्रित आणि मिश्रित टंगस्टनमध्ये वेगवेगळ्या जोडण्याच्या पद्धतींद्वारे तयार केलेल्या सांध्याचे यांत्रिक गुणधर्म निश्चित करणे; (२) उष्मा उपचार आणि जॉइनिंग तंत्रातील विविध बदलांच्या परिणामांचे मूल्यांकन करा; आणि (3) विशिष्ट अनुप्रयोगांसाठी योग्य चाचणी घटक तयार करण्याची व्यवहार्यता प्रदर्शित करा.
साहित्य
विरहित टंगस्टन m叮10 मी. जाड पत्रके ही सर्वात आवडीची सामग्री होती. या अभ्यासातील मिश्रित नसलेले टंगस्टन पावडर धातुशास्त्र, आर्क कास्टिंग आणि रासायनिक-वाष्प निक्षेप तंत्राद्वारे तयार केले गेले. तक्ता 1 पावडर मेटलर्जी, CVD आणि आर्क-कास्ट टंगस्टन उत्पादनांची अशुद्धता पातळी दर्शविते. बहुतेक टंगस्टनमध्ये नाममात्र आढळणाऱ्या श्रेणींमध्ये येतात

परंतु हे लक्षात घेतले पाहिजे की सीव्हीडी सामग्रीमध्ये फ्लोरिनचे प्रमाण प्रमाणापेक्षा जास्त आहे.
तुलनेसाठी टंगस्टन आणि टंगस्टन मिश्र धातुंचे विविध आकार आणि आकार जोडले गेले. त्यापैकी बहुतेक पावडर धातूची उत्पादने होती, जरी काही आर्क-कास्ट सामग्री देखील वेल्डेड केली गेली. बिल्डिंग स्ट्रक्चर्स आणि घटकांची व्यवहार्यता निश्चित करण्यासाठी विशिष्ट कॉन्फिगरेशनचा वापर केला गेला. CVD टंगस्टनचा अपवाद वगळता सर्व मॅटेनल्स पूर्णपणे थंड स्थितीत प्राप्त झाले होते, जे जमा केल्याप्रमाणे प्राप्त झाले होते. रिक्रिस्टलाइज्ड आणि मोठ्या-दाणेदार टंगस्टनच्या वाढत्या ठिसूळपणामुळे, उष्णताग्रस्त झोनमध्ये धान्याची वाढ कमी करण्यासाठी काम केलेल्या स्थितीत सामग्री वेल्डेड केली गेली. सामग्रीची उच्च किंमत आणि तुलनेने कमी प्रमाणात उपलब्ध असल्यामुळे, आम्ही चाचणी नमुने तयार केले ज्याने इच्छित माहिती मिळवण्यासाठी किमान सामग्रीचा वापर केला.
कार्यपद्धती
टंगस्टनचे डक्टाइल-टू-ब्रिटल ट्रान्झिशन तापमान (DBTT) खोलीच्या तापमानापेक्षा जास्त असल्याने, क्रॅक होऊ नये म्हणून हाताळणी आणि मशीनिंगमध्ये विशेष काळजी घेणे आवश्यक आहे. शिअरिंगमुळे काठ क्रॅक होते आणि आम्हाला आढळले आहे की ग्राइंडिंग आणि इलेक्ट्रोडिस्चार्ज मशीनिंगमुळे पृष्ठभागावर उष्णता तपासते. जोपर्यंत ते लॅपिंगद्वारे काढले जात नाहीत, तोपर्यंत वेल्डिंग आणि त्यानंतरच्या वापरादरम्यान या क्रॅकचा प्रसार होऊ शकतो.
टंगस्टन, सर्व रीफ्रॅक्टरी धातूंप्रमाणे, एकतर अक्रिय वायू (गॅस टंगस्टन-आर्क प्रक्रिया) किंवा व्हॅक्यूम (इलेक्ट्रॉन बीम प्रो:::एसएस)2 च्या अत्यंत शुद्ध वातावरणात वेल्डेड करणे आवश्यक आहे जेणेकरून वेल्ड इंटरस्टिशियलद्वारे दूषित होऊ नये. टंगस्टनमध्ये सर्व धातूंचा सर्वाधिक वितळण्याचा बिंदू (3410° C) असल्याने, वेल्डिंग उपकरणे उच्च सेवा तापमान सहन करण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे.

तक्ता 1

तीन वेगवेगळ्या वेल्डिंग प्रक्रिया वापरल्या गेल्या: गॅस टंगस्टन-आर्क वेल्डिंग, गॅस टंगस्टन-आर्क ब्रेज वेल्डिंग आणि इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग. प्रत्येक सामग्रीसाठी किमान ऊर्जा इनपुटवर पूर्ण पीसीनेटरेशनसाठी आवश्यक वेल्डिंग परिस्थिती निर्धारित केली गेली. वेल्डिंग करण्यापूर्वी, शीट सामग्री 囚in मध्ये मशीन केली जात असे. रुंद कोरे आणि इथाइल अल्कोहोल सह degreased. संयुक्त डिझाईन एक चौरस खोबणी होती ज्यामध्ये मूळ उघडत नव्हते.
गॅस टंगस्टन-आर्क वेल्डिंग
सर्व ऑटोमॅटी आणि मॅन्युअल गॅस टंगस्टन-आर्क वेल्ड्स 5 x I किंवा पेक्षा कमी ठेवलेल्या एहमहेरमध्ये बनवले गेले. सुमारे 1 तास टॉर आणि नंतर अतिशय शुद्ध आर्गॉनने बॅकफिल केले. lA मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, चेंबरमध्ये ट्रॅव्हर्सिंग यंत्रणा आणि स्वयंचलित वेल्डिंगसाठी टॉर्च हेड बसवले होते. वर्कपीस एका तांब्याच्या फिक्स्चरमध्ये धरून ठेवली गेली होती ज्यामध्ये संपर्काच्या सर्व बिंदूंवर टंगस्टन इन्सर्ट दिले गेले होते जेणेकरून ते वेल्डिंग बीटने कामात ब्रेझ होऊ नये. या फिक्स्चरच्या बेसमध्ये इलेक्ट्रिक कारट्रिज हीटर्स ठेवलेले होते जे इच्छित तापमानापर्यंत काम प्रीहीट करतात, चित्र 1 बी. सर्व वेल्ड्स 10 आयपीएमच्या प्रवासाच्या वेगाने, सुमारे 350 amp च्या यूरेंट आणि 10 ते 15 v च्या व्होल्टेजने बनवले गेले. .
गॅस टंगस्टन-ए『c ब्राझ वेल्डिंग
गॅस टंगस्टन-आर ब्राझ वेल्ड्स अशाच तंत्रांद्वारे जड वातावरण असलेल्या एहंबरमध्ये बनवले गेले.

वर वर्णन केलेल्या. टंगस्टन आणि W—26% री फिलर मेटलसह बनवलेले मणी-ऑनप्लेट ब्रेज वेल्ड्स हाताने बनवले गेले; तथापि, बट जॉइंटमध्ये फिलर मेटल ठेवल्यानंतर बट ब्रेज वेल्ड्स आपोआप वेल्डेड होते.
इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग
एलिट्रॉन बीम वेल्ड्स 150-kV 20-mA मशीनमध्ये बनवले गेले. वेल्डिंग दरम्यान सुमारे 5 x I o-6 टॉरची व्हॅक्यूम राखली गेली. इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंगचा परिणाम खोली ते रुंदीचे उच्च गुणोत्तर आणि अरुंद उष्णता-प्रभावित झोनमध्ये होतो.
』रासायनिक बाष्प डिस्पोझिशन द्वारे oining
रासायनिक वाफ जमा करण्याच्या प्रक्रियेद्वारे टंगस्टन जॉइंट्स तयार केले गेले. टंगस्टन हेक्साफ्लोराइड प्रतिक्रिया-टी नुसार हायड्रोजन कमी करून टंगस्टन जमा केले गेले.
उष्णता
WFs(g) + 3H,(g)一–+W(s) + 6HF(g).
सामील होण्यासाठी या तंत्राचा वापर करण्यासाठी फिक्स्चर आणि रिएक्टंट प्रवाह वितरणामध्ये फक्त किरकोळ बदल आवश्यक आहेत. सामील होण्याच्या अधिक पारंपारिक पद्धतींपेक्षा या प्रक्रियेचा प्राथमिक फायदा असा आहे की, नियोजित कमी तापमान (510 ते 650 डिग्री सेल्सिअस) वितळण्याच्या बिंदूपेक्षा खूपच कमी आहे.

टंगस्टन (३४१० डिग्री सेल्सिअस), अशुद्धता किंवा धान्याच्या वाढीमुळे रॉट केलेल्या टंगस्टन बेस मेटलचे रीक्रिस्टलायझेशन आणि संभाव्य पुढील cmbrittlement कमी केले जाते.
बट आणि ट्यूब-एंड क्लोजरसह अनेक संयुक्त डिझाइन तयार केले गेले. डिपॉझिशन तांब्याच्या मँडरेलच्या मदतीने केले गेले जे फिक्स्चर, अलाइनमेंट पीस आणि सब्सट्रेट म्हणून वापरले गेले. डिपॉझिशन पूर्ण झाल्यानंतर, इओपर मॅन्ड्रल कोरीव काम करून काढले गेले. इतर काम” दाखवले आहे की CVD टंगस्टनमध्ये जमा केल्याप्रमाणे जटिल अवशिष्ट ताण आहेत, हे सांधे मशीनिंग किंवा चाचणीपूर्वी 1000 ° ते 1600 ° C तापमानात ताणतणाव होते.
तपासणी आणि चाचणी
सांधे तपासण्यापूर्वी दृष्यदृष्ट्या आणि द्रव भेदक आणि रेडियोग्राफीद्वारे तपासले गेले. ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन (तक्ता 2) साठी ठराविक वेल्ड्सचे रासायनिक विश्लेषण केले गेले आणि संपूर्ण अभ्यासामध्ये विस्तृत मेटालोग्राफिक परीक्षा घेण्यात आल्या.
त्याच्या अंतर्निहित साधेपणामुळे आणि लहान नमुन्यांशी जुळवून घेण्याच्या क्षमतेमुळे, बेंड चाचणीचा वापर संयुक्त अखंडतेसाठी आणि प्रक्रियेच्या अतुलनीयतेसाठी प्राथमिक निकष म्हणून केला गेला. डक्टाइल-टोब्रिटल संक्रमण तापमान वेल्डेड आणि वृद्धत्वानंतर दोन्ही सांध्यांसाठी तीन-बिंदू वाकलेल्या उपकरणासह निर्धारित केले गेले. बेंड चाचण्यांसाठी मूळ नमुना रेखांशाचा होता

फेस बेंड, 24t लांब बाय 12t रुंद, जेथे t ही नमुना जाडी आहे. नमुने 15t स्पॅनवर समर्थित होते आणि 0.5 ipm च्या दराने त्रिज्या 4t च्या प्लंजरसह वाकले होते. ही भूमिती सामग्रीच्या विविध जाडीवर मिळवलेल्या डेटाचे सामान्यीकरण करते. वेल्ड, उष्णता-प्रभावित झोन आणि बेस मेटलचे एकसमान विकृती प्रदान करण्यासाठी नमुने सहसा वेल्ड सीम (रेखांशाचा बेंड नमुना) कडे वाकलेले होते; तथापि, तुलनेसाठी काही नमुने वेल्ड सीम (ट्रान्सव्हर्स बेंड नमुना) बाजूने वाकलेले होते. तपासणीच्या सुरुवातीच्या भागांमध्ये फेस बेंडचा वापर करण्यात आला; तथापि, वितळलेल्या धातूच्या वजनामुळे बहुतेक वेल्ड्सच्या फीसवर किंचित खाच आढळल्यामुळे, नंतरच्या चाचण्यांमध्ये रूट बेंड्स बदलण्यात आले. शीटच्या नमुन्यांच्या बेंड चाचणीशी संबंधित साहित्य सल्लागार मंडळ 6 च्या शिफारशी शक्य तितक्या जवळून पाळल्या गेल्या. मर्यादित सामग्रीमुळे, सर्वात लहान सल्लायोग्य नमुने निवडले गेले.
बेंड ट्रान्झिशन तापमान निश्चित करण्यासाठी, बेंडिंग यंत्र एका भट्टीत बंद केले होते जे तापमान त्वरीत 500 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत वाढवण्यास सक्षम होते. 90 ते 105 डिग्रीच्या बेंडला पूर्ण वाकणे मानले जाते. DBTT ची व्याख्या सर्वात कमी तापमान म्हणून केली गेली ज्यावर स्पीमेन क्रॅक न करता पूर्णपणे वाकले. चाचण्या हवेत केल्या गेल्या असल्या तरी, चाचणी तापमान ४०० डिग्री सेल्सिअसपर्यंत पोहोचेपर्यंत नमुन्यांची विकृती दिसून आली नाही.

आकृती 1

Unalloyed Tungsten साठी परिणाम
सामान्य वेल्डेबिलिटी
गॅस टर्जगस्टेआ-आर्क वेल्डिंग—१乍in च्या गॅस टंगस्टन-आर्क वेल्डिंगमध्ये. जाड नसलेली शीट, थर्मल शॉकमुळे तणावाखाली ठिसूळ बिघाड टाळण्यासाठी काम मोठ्या प्रमाणात गरम केले पाहिजे. आकृती 2 योग्य प्रीहीटिंग न करता वेल्डिंगद्वारे तयार केलेले सामान्य फ्रॅक्चर दाखवते. फ्रॅक्चरमध्ये वेल्ड आणि उष्मा प्रभावित क्षेत्राचे मोठे धान्य आकार आणि आकार स्पष्ट आहेत. खोलीच्या तपमानापासून 540 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत प्रीहीटिंग टर्नपेचरच्या तपासणीत असे दिसून आले आहे की क्रॅक नसलेल्या वन-पास बट वेल्ड्सच्या सातत्यपूर्ण उत्पादनासाठी किमान 150 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत प्रीहीटिंग आवश्यक आहे. हे तापमान बेस मेटलच्या डीबीटीआयशी संबंधित आहे. या चाचण्यांमध्ये जास्त तापमानाला प्रीहीट करणे आवश्यक असल्याचे दिसून आले नाही परंतु उच्च DBTI असलेली सामग्री, किंवा कॉन्फिगरेशन ज्यामध्ये अधिक तीव्र ताण एकाग्रता किंवा अधिक मोठ्या भागांचा समावेश आहे, उच्च टर्नपेचरवर प्रीहीटिंग आवश्यक असू शकते.
वेल्डमेंटची गुणवत्ता बेस मेटल तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या प्रक्रियेवर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून असते. आर्क-कास्ट टंगस्टनमधील ऑटोजेनस वेल्ड मूलत: सच्छिद्रतेपासून मुक्त असतात, अंजीर.
3A, परंतु पावडर मेटलर्जी टंगस्टनमधील वेल्ड्स ग्रॉस पोरोसिटी, अंजीर 3 (b), विशेषत: फ्यूजन लाईनसह वैशिष्ट्यीकृत आहेत. या सच्छिद्रतेचे प्रमाण, अंजीर 3B, विशेषत: 3C च्या बाजूने, मालकीच्या, कमी सच्छिद्रतेच्या उत्पादनामध्ये बनवलेल्या वेल्ड्समध्ये (जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी, क्लीव्हलँडद्वारे उत्पादित जीई-15).
CVD टंगस्टनमधील गॅस टंगस्टन-आर्क वेल्ड्समध्ये धान्याच्या 0£ बेस मेटाएफमुळे असामान्य उष्णता-प्रभावित झोन असतात. आकृती 4 अशा गॅस टंगस्टन-आर्क बट वेल्डचा चेहरा आणि संबंधित क्रॉस सेक्शन दर्शविते. वेल्डिंगच्या उष्णतेमुळे थराच्या पृष्ठभागावरील सूक्ष्म दाणे वाढले आहेत याची नोंद घ्या. मोठ्या स्तंभाच्या वाढीचा अभाव देखील स्पष्ट आहे

धान्य स्तंभीय दाण्यांमध्ये वायू असतो
फ्लोरम अशुद्धतेमुळे ग्रेन सीमेवर bubb_les 8. परिणामी, जर
वेल्डिंग करण्यापूर्वी बारीक धान्य सब्सट्रेट पृष्ठभाग काढून टाकला जातो, वेल्डमेंटमध्ये मेटॅलोग्राफिकदृष्ट्या शोधण्यायोग्य उष्णता-प्रभावित झोन नसतो. अर्थात, काम केलेल्या CVD मटेरियलमध्ये (जसे की एक्सट्रूड किंवा ड्रॉ टयूबिंग) वेल्डच्या उष्णतेने प्रभावित झोनमध्ये सामान्य पुनर्क्रिस्टलीकृत धान्य रचना असते.
CVD टंगस्टनमधील अनेक वेल्ड्सच्या RAZ मध्ये स्तंभीय धान्याच्या सीमांमध्ये क्रॅक आढळून आले. अंजीर 5 मध्ये दर्शविलेले हे क्रॅकिंग उच्च तापमान9 वर धान्याच्या सीमांमध्ये बुडबुडे जलद निर्मिती आणि वाढीमुळे होते. वेल्डिंगमध्ये गुंतलेल्या उच्च तापमानात, बुडबुडे धान्य सीमा क्षेत्राचा बराचसा वापर करण्यास सक्षम होते; हे, कूलिंग दरम्यान निर्माण झालेल्या ताणासह एकत्रितपणे, क्रॅक तयार करण्यासाठी धान्याच्या सीमा अलग पाडतात. उष्णता उपचारादरम्यान टंगस्टन आणि इतर धातूंच्या ठेवींमध्ये बुडबुडे तयार होण्याचा अभ्यास दर्शवितो की 0.3 टीएम (समसमान वितळण्याचे तापमान) खाली जमा केलेल्या धातूंमध्ये बुडबुडे होतात. हे निरीक्षण असे सूचित करते की ॲनिलिंग दरम्यान अडकलेल्या रिक्त जागा आणि वायूंच्या एकत्रीकरणाने वायूचे फुगे तयार होतात. सीव्हीडी टंगस्टनच्या बाबतीत, वायू बहुधा फ्लोरिन किंवा फ्लोराईड संयुग आहे
इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग—अनलॉइड टंगस्टन हे इलेक्ट्रॉन बीम प्रीहिटिंगसह आणि त्याशिवाय वेल्डेड होते. प्रीहीटची गरज नमुन्यानुसार बदलते. वेल्ड क्रॅक नसलेले सुनिश्चित करण्यासाठी, बेस मेटलच्या किमान DBTT पर्यंत प्रीहीटिंग करण्याची शिफारस केली जाते. पावडर मेटलर्जी उत्पादनांमध्ये इलेक्ट्रॉन बीम वेल्ड्समध्ये देखील पूर्वी नमूद केलेली वेल्ड पोरोसिटी असते.

गॅस टंगस्टन-आर्क ब्रेझ वेल्डिंग一ब्रेझ वेल्डिंगचा फायदा मिळू शकतो की नाही हे स्थापित करण्याच्या प्रयत्नात, आम्ही पावडर मेटलर्जी टंगस्टन शीटवर ब्रॅझ वेल्ड्स बनवण्यासाठी गॅस टंगस्टेनार्क प्रक्रियेचा प्रयोग केला、 ब्रेझ वेल्ड्स सोबत फिलर मेटल प्रीप्लेस करून तयार केले गेले. वेल्डिंग करण्यापूर्वी बट जॉइंट. ब्रेझ वेल्ड्सची निर्मिती न केलेल्या Nb, Ta, Mo, Re, आणि W-26% Re सह फिलर मेटल म्हणून केली गेली. अपेक्षेप्रमाणे, सर्व सांधे (चित्र 6) च्या मेटॅलोग्राफिक विभागात संलयन रेषेवर सच्छिद्रता होती कारण मूळ धातू हे पावडर धातू उत्पादन होते. निओबियम आणि मॉलिब्डेनम फिलर धातूंनी बनवलेले वेल्ड्स क्रॅक झाले.
वेल्ड्स आणि ब्रेझ वेल्ड्सच्या कडकपणाची तुलना मणी-ऑन-प्लेट वेल्ड्सच्या अभ्यासाद्वारे केली गेली ज्यामध्ये मिश्रित नसलेले टंगस्टन आणि फिलर धातू म्हणून W一26% Re आहे. गॅस टंगस्टेनार्क वेल्ड्स आणि ब्रॅझ वेल्ड्स ॲलोयड टंगस्टन पावडर मेटलर्जी उत्पादनांवर (कमी सच्छिद्रता, मालकी (जीई-15) ग्रेड आणि एक सामान्य व्यावसायिक ग्रेड) हाताने बनवले गेले. प्रत्येक मटेरियलमधील वेल्ड्स आणि ब्राझ वेल्ड्सचे वय l, 10, 100 आणि 1000 तासांसाठी 900, 1200, 1600 आणि 2000°C होते. नमुने मेटॅलोग्राफिक पद्धतीने तपासले गेले आणि वेल्ड, उष्णतेने प्रभावित झोन आणि बेस मेटल या दोन्ही प्रकारे वेल्डेड आणि उष्णता उपचारानंतर कडकपणा ट्रॅव्हर्स घेण्यात आले.

तक्ता 2

आकृती 2

या अभ्यासात वापरलेली सामग्री पावडर धातुकर्म उत्पादने असल्याने, वेल्ड आणि ब्रेझ वेल्ड ठेवींमध्ये वेगवेगळ्या प्रमाणात सच्छिद्रता उपस्थित होती. पुन्हा, नमुनेदार पावडर मेटलर्जी टंगस्टन बेस मेटलने बनवलेल्या सांध्यांमध्ये कमी सच्छिद्रता असलेल्या, प्रोप्रायटरी टंगस्टनच्या तुलनेत जास्त सच्छिद्रता होती. डब्ल्यू—२६% री फिलर मेटलने बनवलेल्या ब्रॅझ वेल्ड्समध्ये ॲलॉयड टंगस्टन फिलर मेटलने बनवलेल्या वेल्ड्सपेक्षा कमी सच्छिद्रता असते.
फिलर मेटल म्हणून ॲलॉयड टंगस्टन वापरून बनवलेल्या वेल्ड्सच्या कडकपणावर वेळ किंवा तापमानाचा कोणताही प्रभाव दिसून आला नाही. वेल्डेड केल्याप्रमाणे, वेल्ड आणि बेस मेटलचे कडकपणाचे माप मूलत: स्थिर होते आणि वृद्धत्वानंतर बदलले नाही. तथापि, W—26% री फिलर मेटलने बनविलेले ब्रेज वेल्ड बेस मेटल (चित्र 7) पेक्षा जास्त कठीण होते. कदाचित W-Re br立e वेल्ड डिपॉझिटची उच्च कडकपणा सॉलिड सोल्यूशन हार्डनिंगमुळे आणि/किंवा घन संरचनामध्ये बारीक वितरीत केलेल्या एर फेजच्या उपस्थितीमुळे असेल. टंगस्टेन्रेनियम फेज आकृती 11 दर्शविते की उच्च रेनिअम सामग्रीचे स्थानिकीकरण क्षेत्र जलद थंड होण्याच्या दरम्यान उद्भवू शकते आणि परिणामी अत्यंत विलगीकरण केलेल्या सबस्ट्रक्चरमध्ये कठोर, ठिसूळ एर फेज तयार होतो. शक्यतो er फेज धान्य किंवा धान्याच्या सीमांमध्ये बारीक विखुरलेले होते, जरी धातूशास्त्रीय तपासणी किंवा क्ष-किरण विवर्तनाने ओळखता येण्याइतके मोठे कोणतेही नव्हते.
अंजीर 7A मध्ये वेगवेगळ्या वृद्धत्वाच्या तापमानासाठी ब्रेझ-वेल्ड सेंटर लाइनपासून अंतराचे कार्य म्हणून कठोरता प्लॉट केली आहे. अचानक झालेला बदल लक्षात घ्या

फ्यूजन लाइनवर कडकपणामध्ये. वृद्धत्वाच्या वाढत्या तापमानासह, ब्रॅझ वेल्डची कडकपणा कमी होत गेली, जोपर्यंत J 600° C वर 100 तासांनंतर, कडकपणा न मिश्रित टंगस्टन बेस मेटलच्या समान होता. वाढत्या तापमानासह कडकपणा कमी होण्याचा हा कल सर्व वृद्धावस्थेसाठी लागू आहे. स्थिर तापमानात वेळ वाढल्याने देखील कडकपणा कमी होतो, जसे अंजीर 7B मध्ये 1200° C च्या वृद्धत्वाचे तापमान दाखवले आहे.
रासायनिक वाष्प निक्षेपाद्वारे सामील होणे—CVD तंत्राद्वारे टंगस्टनमध्ये सामील होणे ही विविध नमुन्याच्या डिझाइनमध्ये वेल्ड्स तयार करण्याची पद्धत म्हणून तपासण्यात आली. इच्छित भागांमध्ये ठेवी मर्यादित करण्यासाठी योग्य फिक्स्चर आणि मुखवटे वापरून, CVD आणि पावडर मेटलर्जी टंगस्टन शीट्स जोडले गेले आणि टयूबिंगवरील शेवटचे बंद तयार केले गेले. बेव्हल आणि सब्सट्रेटच्या एका चेहऱ्यावरून वाढणाऱ्या स्तंभीय दाण्यांच्या छेदनबिंदूवर सुमारे 90 डिग्रीच्या अंतर्भूत कोनासह बेव्हलमध्ये जमा केल्याने क्रॅकिंग, अंजीर 8A, तयार होते. तथापि, बेस मेटलचा चेहरा 飞in च्या त्रिज्यामध्ये पीसून संयुक्त कॉन्फिगरेशन बदलले होते तेव्हा, क्रॅक न करता किंवा अशुद्धता मोठ्या प्रमाणात जमा न करता उच्च अखंडता सांधे प्राप्त झाले, चित्र 8B. वेल्डच्या मुळाशी स्पर्शिका. इंधन घटकांच्या निर्मितीमध्ये या प्रक्रियेचा विशिष्ट वापर दर्शवण्यासाठी, टंगस्टन ट्यूबमध्ये काही टोके बंद केली गेली. हेलियम मास स्पेक्ट्रोर:ईटर लीक डिटेक्टरसह चाचणी केली असता हे सांधे लीक-टाइट होते.

आकृती 3

आकृती 4

आकृती 5

यांत्रिक गुणधर्म
फ्यूजन वेल्ड्सच्या बेंड टेस्ट 一अलॉयड टंगस्टनमधील विविध सांध्यांसाठी डक्टाइल-टू-ब्रेटल ट्रांझिशन वक्र निर्धारित केले गेले. अंजीर 9 मधील वक्र असे दर्शविते की दोन पावडर मेटलर्जी बेस मेटलचे DBTT सुमारे I 50° C होते. सामान्यतः, DBTT (सर्वात कमी तापमान ज्यावर 90 ते 105 अंश वाकणे शक्य होते) वेल्डिंगनंतर मोठ्या प्रमाणात वाढले. . सामान्य पावडर मेटलर्जी टंगस्टनसाठी संक्रमण तापमान सुमारे 175°C पर्यंत 325°C पर्यंत वाढले आणि कमी सच्छिद्रता, स्वामित्व सामग्रीसाठी सुमारे 235°C 385°C पर्यंत वाढले. वेल्डेड आणि अनवेल्डेड मटेरिअलच्या DBTT मध्ये फरक मोठ्या धान्याच्या आकारामुळे आणि वेल्ड्स आणि उष्णता-प्रभावित झोनच्या अशुद्धतेच्या संभाव्य पुनर्वितरणला कारणीभूत होता. चाचणी परिणाम दर्शवितात की ठराविक पावडर मेटलर्जी टंगस्टन वेल्ड्सची डीबीटीटी मालकी सामग्रीपेक्षा कमी होती, जरी नंतरची सच्छिद्रता कमी होती. कमी सच्छिद्रता असलेल्या टंगस्टनमधील वेल्डचा उच्च डीबीटीटी त्याच्या किंचित मोठ्या धान्याच्या आकारामुळे असू शकतो, चित्र 3A आणि 3C.
ॲलोयड टंगस्टनमधील अनेक सांध्यांसाठी डीबीटीटी निर्धारित करण्यासाठी केलेल्या तपासणीचे परिणाम तक्ता 3 मध्ये सारांशित केले आहेत. बेंड चाचण्या या चाचणी प्रक्रियेतील बदलांसाठी अत्यंत संवेदनशील होत्या. चेहऱ्याच्या वाकण्यापेक्षा रूट बेंड अधिक लवचिक असल्याचे दिसून आले. वेल्डिंगनंतर योग्यरित्या निवडलेल्या तणावमुक्तीमुळे DBTT लक्षणीय प्रमाणात कमी झाल्याचे दिसून आले. CVD टंगस्टनमध्ये, वेल्डेड प्रमाणे, सर्वोच्च DBTT (560℃) ；अद्याप जेव्हा त्याला वेल्डिंगनंतर 1000℃ ची 1 तास तणावमुक्ती दिली गेली तेव्हा त्याची DBTT 350℃ पर्यंत घसरली. वेल्डिंगनंतर 1000° C चे ताणतणाव आराम, त्याची DBTT 350° C वर घसरली. 18000 C वर 1 तासासाठी आर्क वेल्डेड पावडर मेटलर्जी टंगस्टनचा ताण कमी केल्याने या सामग्रीचा DBTT त्याच्यासाठी निर्धारित मूल्यापेक्षा 100° C ने कमी झाला कारण- वेल्डेड CVD पद्धतींनी बनवलेल्या जॉइंटवर 1000° C वर 1 तासाचा ताण कमी केल्याने सर्वात कमी DBTT (200° C) तयार झाला. हे लक्षात घेतले पाहिजे की, या अभ्यासात निर्धारित केलेल्या इतर संक्रमण तापमानापेक्षा हे संक्रमण टर्नपेचर बऱ्यापैकी कमी होते, तरीही CVD जॉइंट्सवरील चाचण्यांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या कमी स्ट्रेन रेट (0.1 vs 0.5 ipm) मुळे ही सुधारणा कदाचित प्रभावित झाली होती.

Nb सह बनवलेल्या ब्रेझ वेल्ड्स-गॅस टंगस्टन-आर्क ब्रेझ वेल्ड्सची बेंड टेस्ट. फिलर मेटल म्हणून Ta, Mo, Re, आणि W-26% Re ची देखील चाचणी घेण्यात आली आणि परिणाम सारणी 4 मध्ये सारांशित केले आहेत. सर्वात लवचिकता रेनिअम ब्रेज वेल्डने प्राप्त केली गेली.

जरी या कर्सररी अभ्यासाचे परिणाम सूचित करतात की भिन्न फिलर मेटल टंगस्टनमधील एकसंध वेल्ड्सच्या आतील बाजूस यांत्रिक गुणधर्मांसह सांधे तयार करू शकते, यापैकी काही फिलर धातू व्यवहारात उपयुक्त असू शकतात.

टंगस्टन मिश्र धातुसाठी परिणाम.