It-tungstenu u l-ligi tiegħu jistgħu jingħaqdu b'suċċess permezz ta 'wweldjar bl-ark tat-tungstenu bil-gass,
iwweldjar bil-brejż bl-ark tat-tungstenu tal-gass, iwweldjar b'raġġ ta 'elettroni u permezz ta' depożizzjoni kimika tal-fwar.

Ġiet evalwata l-iwweldjar tat-tungstenu u numru ta 'ligi tiegħu kkonsolidati permezz ta' tekniki ta 'ikkastjar bl-ark, metallurġija tat-trab, jew depożizzjoni kimika-fwar (CVD). Ħafna mill-materjali użati kienu nominalment folja ħoxna ta '0.060 pulzieri. Il-proċessi tat-twaħħil użati kienu (1) iwweldjar bl-ark tat-tungstenu bil-gass, (2) iwweldjar bil-brejż bl-ark tat-tungstenu bil-gass, (3) iwweldjar bir-raġġ tal-elettroni u (4) ingħaqad b'CVD.
It-tungstenu ġie wweldjat b'suċċess b'dawn il-metodi kollha iżda s-saħħa tal-weldjaturi kienet influwenzata ħafna mit-tipi ta 'metalli bażi u ta' mili (jiġifieri trab jew prodotti fonduti bl-ark). Pereżempju, weldjaturi f'materjal fondut bl-ark kienu komparattivament ħielsa minn porożità filwaqt li weldjaturi fi prodotti tal-metallurġija tat-trab kienu ġeneralment porużi, partikolarment tul il-linja tal-fużjoni. Għal weldjaturi tal-gass tungstenu-arc (GTA) f'1/ 1r, pulzieri folja tat-tungstenu mhux liga, preheat minimu ta '150 ° C (li nstab li kien it-temperatura ta' transizzjoni ductileto-fraġli tal-metall bażiku) ipproduċa weldjaturi ħielsa minn xquq. Bħala metalli bażiċi, il-ligi tat-tungstenu-renju kienu weldjabbli mingħajr sħana minn qabel, iżda l-porożità kienet ukoll problema bi prodotti tat-trab tal-liga tat-tungstenu. It-tisħin minn qabel deher li ma jaffettwax il-porożità tal-weldjatura li kienet primarjament funzjoni tat-tip ta 'metall bażiku.
It-ternperatures ta 'transizzjoni duttili għal fraġli (DBIT) għal weldjaturi bl-ark tat-tungstenu tal-gass f'tipi differenti ta' tungstenu tal-metallurġija tat-trab kienu 325 sa 475 ° C, meta mqabbla ma '150。 C għall-metall bażiku u dik ta' 425 ° C għall-elettron beamwelded tungstenu bl-ark fondut.
L-iwweldjar tal-brejż tat-tungstenu b'metalli tal-mili differenti milli jidher ma pproduċiex proprjetajiet konġunti aħjar minn metodi oħra ta 'jingħaqad. Aħna użajna Nb, Ta, W-26% Re, Mo u Re bħala metalli tal-mili fil-weldjaturi tal-braze. L-Nb u l-Mo ikkawżaw qsim qawwi.

Jingħaqdu b'CVD f'510 sa 560° C

eliminati kollha ħlief ammont żgħir ta 'porożità u eliminati wkoll il-problemi assoċjati mat-temperaturi għoljin meħtieġa għall-iwweldjar (bħal ħbub kbar fil-weldjatura u żoni affettwati bis-sħana).
Introduzzjoni
Tungstenu u ligi ta 'bażi ​​tat-tungstenu qed jiġu kkunsidrati għal numru ta' applikazzjonijiet nukleari u spazjali avvanzati inklużi apparati ta 'konverżjoni termjoniċi, vetturi ta' dħul mill-ġdid, elementi ta 'karburant b'temperatura għolja u komponenti oħra ta' reattur. Vantaġġi ta 'dawn il-materjali huma l-kombinazzjonijiet tagħhom ta' temperaturi ta 'tidwib għoljin ħafna, saħħiet tajbin f'temperaturi elevati, konduttivitajiet termali u elettriċi għoljin u reżistenza adegwata għall-korrużjoni f'ċerti ambjenti. Peress li l-fraġilità tillimita l-manifattura tagħhom, l-utilità ta 'dawn il-materjali f'komponenti strutturali taħt kundizzjonijiet ta' servizz rigorużi tiddependi ħafna fuq l-iżvilupp ta 'proċeduri ta' wweldjar biex jipprovdu ġonot li huma komparabbli fi proprjetajiet mal-metall bażiku. Għalhekk, l-għanijiet ta 'dawn l-istudji kienu li (1) jiddeterminaw il-proprjetajiet mekkaniċi tal-ġonot prodotti minn metodi ta' tgħaqqid differenti f'diversi tipi ta 'tungstenu mhux liga u illigat; (2) tevalwa l-effetti ta 'diversi modifiki fit-trattamenti tas-sħana u t-teknika ta' tgħaqqad; u (3) juri l-fattibbiltà tal-fabbrikazzjoni tal-komponenti tat-test adattati għal applikazzjonijiet speċifiċi.
Materjali
Tungstenu mhux liga m叮10 m. folji ħoxnin kien il-materjal tal-aktar interess. It-tungstenu mhux liga f'dan l-istudju kien prodott minn metallurġija tat-trab, ikkastjar bl-ark u tekniki ta 'depożizzjoni ta' fwar kimiku. Tabella 1 turi l-livelli ta ' l-impurità tal-metallurġija tat-trab, CVD u prodotti tat-tungstenu arc-cast kif riċevuti. Ħafna jaqgħu fil-firxiet nominalment misjuba fit-tungstenu

iżda għandu jiġi nnutat li l-materjal CVD kien fih aktar mill-ammonti norma] ta fluworin.
Diversi daqsijiet u forom ta 'tungstenu u ligi tat-tungstenu ġew magħquda għal tqabbil. Ħafna minnhom kienu prodotti tal-metallurġija tat-trab għalkemm xi materjali fonduti bl-ark kienu wkoll iwweldjati. Intużaw konfigurazzjonijiet speċifiċi biex tiġi determinata l-fattibbiltà tal-istrutturi u l-komponenti tal-bini. Il-materjali kollha ġew riċevuti f'kondizzjoni maħduma kompletament kiesħa bl-eċċezzjoni tat-tungstenu CVD, li ġie riċevut kif iddepożitat. Minħabba ż-żieda fil-fraġilità tat-tungstenu rikristallizzat u ta 'qamħ kbir il-materjal ġie wweldjat fil-kondizzjoni maħduma biex jimminimizza t-tkabbir tal-qamħ fiż-żona affettwata bis-sħana. Minħabba l-ispiża għolja tal-materjal u l-ammonti relattivament żgħar disponibbli, iddisinjajna kampjuni tat-test li użaw l-ammont minimu ta 'materjal konsistenti mal-kisba tal-informazzjoni mixtieqa.
Proċedura
Peress li t-temperatura ta 'transizzjoni duttili għal fraġli (DBTT) tat-tungstenu hija ogħla mit-temperatura tal-kamra, għandha tintuża attenzjoni speċjali fl-immaniġġjar u l-magni biex jiġi evitat il-qsim1. It-tqattigħ jikkawża qsim tat-tarf u sibna li t-tħin u l-magni tal-elettrodischarge jħallu kontrolli tas-sħana fuq il-wiċċ. Sakemm ma jitneħħewx bl-imwarrab, dawn ix-xquq jistgħu jinfirxu waqt l-iwweldjar u l-użu sussegwenti.
It-tungstenu, bħall-metalli refrattorji kollha, għandhom jiġu wweldjati f'atmosfera pura ħafna ta 'gass inert (proċess ta' tungstenu-ark tal-gass) jew vakwu (raġġ ta 'elettron pro:::ess)2 biex tiġi evitata l-kontaminazzjoni tal-weldjatura minn interstizjali. Peress li t-tungstenu għandu l-ogħla punt tat-tidwib tal-metalli kollha (3410 ° C), it-tagħmir tal-iwweldjar għandu jkun kapaċi jiflaħ it-temperaturi għoljin tas-servizz.

Tabella 1

Intużaw tliet proċessi ta 'wweldjar differenti: iwweldjar bl-ark tat-tungstenu bil-gass, iwweldjar bil-brejż bl-ark tat-tungstenu bil-gass u l-iwweldjar bir-raġġ ta' l-elettroni. Ġew determinati kundizzjonijiet ta' wweldjar meħtieġa għal pcnetration kompluta b'input minimu ta' enerġija għal kull materjal. Qabel l-iwweldjar, materjal tal-folja kien maħdum fis-囚in. blanks wesgħin u mneħħija bl-alkoħol etiliku. Id-disinn tal-ġonta kien skanalatura kwadra mingħajr ftuħ ta 'għeruq.
Gass Tungstenu-Iwweldjar bl-Ark
Il-weldjaturi kollha awtomatiċi u manwali tal-gass tungstenu-arc saru f'ehamher li nżamm taħt 5 x I jew. torr għal madwar 1 siegħa u mbagħad backfilled b'argon pur ħafna. Kif muri fil-Fig. la, il-kamra kienet mgħammra b'mekkaniżmu ta 'traversa u ras tat-torċ għall-iwweldjar awtomatiku. Il-biċċa tax-xogħol kienet miżmuma f'apparat tar-ram ipprovdut b'inserzjonijiet tat-tungstenu fil-punti kollha ta 'kuntatt biex jipprevjeni li jkun ibrajjat ​​max-xogħol bit-taħbit tal-welding. Il-bażi ta' dan l-apparat kien fih il-ħiters tal-iskrataċ elettriċi li saħħnu x-xogħol minn qabel għat-temperatura mixtieqa, Fig. 1 B. Il-weldjaturi kollha saru b'veloċità tal-ivvjaġġar off 10 ipm, eurrent ta 'madwar 350 amp u vultaġġ ta' 10 sa 15 v .
Gass Tungstenu-A『c Braze Welding
Il-weldjaturi tal-gass tat-tungstenu-are braze saru f'ehamber b'atmosfera inerta b'tekniki simili għal

dawk deskritti hawn fuq. Il-weldjaturi tal-braze bead-onplate magħmula bit-tungstenu u W—26% Re filler metall saru manwalment; madankollu, il-weldjaturi tal-butt braze ġew iwweldjati awtomatikament wara li l-metall tal-mili kien imqiegħed fil-ġonta tal-butt.
Iwweldjar b'Raġġ ta' Elettroni
Il-weldjaturi tar-raġġ tal-eleetron saru f'magna 150-kV 20-mA. Inżamm vakwu ta' madwar 5 x I o-6 torr waqt l-iwweldjar. L-iwweldjar tar-raġġ tal-elettroni jirriżulta fi proporzjon għoli ħafna ta 'fond għall-wisa' u żona dejqa affettwata mis-sħana.
』oining minn Disposizzjoni ta 'Fwar Kimiku
Ġonot tat-tungstenu saru billi jiġi depożitat metall tal-mili tat-tungstenu mhux liga permezz tal-proċess ta 'depożizzjoni tal-fwar kimiku3. Tungstenu kien depożitat permezz ta 'tnaqqis ta' idroġenu ta 'hexafluoride tat-tungstenu skond ir-reazzjoni-t
sħana
WFs(g) + 3H,(g)一–+W(s) + 6HF(g).
L-użu ta' din it-teknika għat-tgħaqqid kien jeħtieġ biss bidliet minuri fl-attrezzaturi u d-distribuzzjoni tal-fluss tar-reattant. Il-vantaġġ primarju ta 'dan il-proċess fuq metodi aktar konvenzjonali ta' tgħaqqid huwa li, peress li t-temperaturi baxxi użati (510 sa 650 ° C) huma ħafna aktar baxxi mill-punt tat-tidwib ta '

tungstenu (3410 ° C), rikristallizzazzjoni u ċmbrittlement possibbli ulterjuri tal-metall bażiku tat-tungstenu maħdum minn impuritajiet jew tkabbir tal-qamħ huma minimizzati.
Ġew iffabbrikati diversi disinji konġunti inklużi għeluq tal-butt u tat-tubu. Id-depożizzjoni saret bl-għajnuna ta 'mandrin tar-ram li ntuża bħala tagħmir, biċċa ta' allinjament u sottostrat. Wara li tlestiet id-depożizzjoni, il-mandrin eopper tneħħa bl-inċiżjoni. Peress li xogħol ieħor” wera li t-tungstenu CVD jippossjedi stress residwu kumpless kif iddepożitat, dawn il-ġonot kienu stress relicvcd I hr f'1000 ° sa 1600 ° C qabel il-magni jew l-ittestjar.
Spezzjoni u Ittestjar
Il-ġonot ġew spezzjonati viżwalment u b'penetrant likwidu u radjografija qabel ma ġew ittestjati. Weldjaturi tipiċi ġew analizzati kimikament għall-ossiġnu u n-nitroġenu (Tabella 2) u saru eżamijiet metallografiċi estensivi matul l-istudju.
Minħabba s-sempliċità inerenti u l-adattabilità għal kampjuni żgħar, it-test tal-liwja ntuża bħala l-kriterju primarju għall-integrità konġunta u l-paragun tal-proċessi. It-temperaturi ta 'transizzjoni duttili-tobrittle ġew determinati b'apparat ta' tgħawwiġ bi tliet punti għal ġonot kemm kif iwweldjati kif ukoll wara t-tixjiħ. Il-kampjun bażiku għat-testijiet tal-liwja kien il-lonġitudinali

liwja tal-wiċċ, 24t twil bi 12t wiesgħa, fejn t hija l-ħxuna tal-kampjun. Il-kampjuni ġew appoġġjati fuq medda ta '15t u mgħawweġ bi planġer ta' raġġ 4t b'rata ta '0.5 ipm. Din il-ġeometrija kellha t-tendenza li tinnormalizza d-dejta miksuba fuq diversi ħxuna ta 'materjali. Il-kampjuni kienu ġeneralment mgħawweġ trasversali għall-ħjata tal-weldjatura (kampjun tal-liwja lonġitudinali) biex jipprovdu deformazzjoni uniformi tal-weldjatura, żona affettwata mis-sħana u metall bażiku; madankollu, ftit kampjuni ġew mgħawweġ tul il-ħjata tal-weldjatura (kampjun tal-liwja trasversali) għal tqabbil. Il-liwjiet tal-wiċċ intużaw fil-porzjonijiet inizjali tal-investigazzjoni; madankollu, minħabba l-talja żgħira misjuba fuq il-faees tal-biċċa l-kbira tal-weldjaturi minħabba l-piż tal-metall imdewweb, il-liwjiet tal-għeruq ġew sostitwiti f'testijiet aktar tard. Ir-rakkomandazzjonijiet tal-Bord Konsultattiv tal-Materjali6 konċernati mal-ittestjar tal-liwja tal-kampjuni tal-folji ġew segwiti mill-qrib kemm jista' jkun. Minħabba materjal limitat, intgħażlu l-iżgħar kampjuni rakkomandabbli.
Biex tiddetermina t-temperatura ta 'transizzjoni tal-liwja, l-apparat tal-liwja kien magħluq f'forn li kapaċi jgħolli malajr it-temperatura għal 500 ° C. Liwja ta' 90 sa 105 grad kienet meqjusa bħala liwja sħiħa. Id-DBTT kien definit bħala l-inqas temperatura li fiha l-speeimen tgħawweġ bis-sħiħ mingħajr craeking. Għalkemm it-testijiet saru fl-arja, il-kulur tal-kampjuni ma kienx evidenti sakemm it-temperaturi tat-test laħqu 400 ° C.

Figura 1

Riżultati għal Tungstenu Mhux Legat
Weldability Ġenerali
Gass Turzgstea-Arc Welding-Fil-gass tungstenu-ark iwweldjar ta '1乍in. folja ħoxna mhux liga, ix-xogħol għandu jkun sostanzjalment imsaħħan minn qabel biex jipprevjeni falliment fraġli taħt stress indott minn xokk termali. Il-Figura 2 turi ksur tipiku prodott bl-iwweldjar mingħajr tisħin minn qabel xieraq. Id-daqs kbir tal-qamħ u l-forma taż-żona tal-weldjatura u tas-sħana affettwata huma evidenti fil-ksur. L-investigazzjoni tat-ternperatures tat-tisħin minn qabel mit-temperatura tal-kamra sa 540 ° C uriet li t-tisħin minn qabel għal minimu ta '150 ° C kien meħtieġ għal produzzjoni konsistenti ta' weldjaturi tar-ras b'pass wieħed li kienu ħielsa minn xquq. Din it-temperatura tikkorrispondi għad-DBTI tal-metall bażiku. It-tisħin minn qabel għal temperaturi ogħla ma deherx li kien meħtieġ f'dawn it-testijiet iżda materjal b'DBTI ogħla, jew konfigurazzjonijiet li jinvolvu konċentrazzjonijiet ta 'stress aktar severi jew partijiet aktar massivi, jistgħu jeħtieġu tisħin minn qabel għal ternperatures ogħla.
Il-kwalità ta 'weldjatura tiddependi ħafna fuq il-proċeduri użati fil-fabbrikazzjoni tal-metalli bażiċi. Il-weldjaturi awtoġeni fit-tungstenu bl-ark huma essenzjalment ħielsa mill-porożità, Fig.
3A, iżda weldjaturi fit-tungstenu tal-metallurġija tat-trab huma kkaratterizzati minn porożità grossa, Fig. 3 (b), partikolarment tul il-linja tal-fużjoni. L-ammont ta 'din il-porożità, Fig. 3B, partikolarment tul 3C, f'weldjaturi magħmula fi prodott proprjetarju, ta' porożità baxxa (GE-15 prodott minn General Electric Co., Cleveland).
Il-weldjaturi tal-gass tungstenu-arc fit-tungstenu CVD għandhom żoni mhux tas-soltu affettwati mis-sħana minħabba l-istruttura tal-qamħ 0£il-metaF bażi. Figura 4 turi l-wiċċ u s-sezzjoni trasversali korrispondenti ta 'tali weldjatura tal-butt tungstenu-arc tal-gass. Innota li l-ħbub fini fil-wiċċ tas-sottostrat kibru minħabba s-sħana tal-iwweldjar. Huwa evidenti wkoll in-nuqqas ta 'tkabbir tal-kolonni kbar

ħbub. Il-ħbub kolonni għandhom gass
bubb_les fil-konfini tal-qamħ ikkawżati minn impuritajiet tal-fluorme8. Konsegwentement, jekk
il-wiċċ tas-sottostrat tal-qamħa fin jitneħħa qabel l-iwweldjar, l-iwweldjar ma fihx żona affettwata mis-sħana li tista 'tinqabad b'mod metallografiku. Naturalment, f'materjal CVD maħdum (bħal tubi estrużi jew miġbuda) iż-żona affettwata mis-sħana tal-weldjatura għandha l-istruttura normali tal-qamħ rikristallizzat.
Instabu xquq fil-konfini tal-qamħ kolonni fir-RAZ ta 'diversi weldjaturi fit-tungstenu CVD. Dan il-qsim, muri fil-Fig. 5, kien ikkawżat minn formazzjoni rapida u tkabbir ta 'bżieżaq fil-konfini tal-qamħ f'temperaturi għoljin9. Fit-temperaturi għoljin involuti fl-iwweldjar, il-bżieżaq setgħu jikkunsmaw ħafna miż-żona tal-konfini tal-qamħ; dan, flimkien mal-istress prodott waqt it-tkessiħ, ġibed il-konfini tal-qamħ barra biex jiffurmaw xquq. Studju tal-formazzjoni tal-bżieżaq fit-tungstenu u depożiti oħra tal-metall waqt it-trattament bis-sħana juri li l-bżieżaq iseħħu f'metalli depożitati taħt 0.3 Tm (it-temperatura tat-tidwib omologa). Din l-osservazzjoni tissuġġerixxi li l-bżieżaq tal-gass jiffurmaw b'koalescence ta' postijiet vakanti u gassijiet maqbuda waqt l-ittemprar. Fil-każ tat-tungstenu CVD, il-gass huwa probabbilment fluworin jew kompost tal-fluworidu
Elettron Beam Welding-Tungstenu mhux liga kien iwweldjat bir-raġġ ta 'elettroni bi u mingħajr tisħin minn qabel. Il-ħtieġa għal tisħin minn qabel varjat mal-kampjun. Biex tkun żgurata weldjatura ħielsa minn xquq, tisħin minn qabel mill-inqas għad-DBTT tal-metall bażiku huwa rakkomandat. Il-weldjaturi tar-raġġ tal-elettroni fi prodotti tal-metallurġija tat-trab għandhom ukoll il-porożità tal-weldjatura msemmija qabel.

Gass Tungsten-Arc Braze Welding一Fi sforz biex jiġi stabbilit jekk l-iwweldjar tal-brejż jista 'jintuża għall-vantaġġ, aħna esperimentajna bil-proċess tat-tungstenarc tal-gass biex isiru weldjaturi tal-braze fuq folja tat-tungstenu tal-metallurġija tat-trab、 Il-weldjaturi tal-braze saru billi tpoġġi minn qabel il-metall tal-mili tul il- butt joint qabel l-iwweldjar. Il-weldjaturi tal-braze ġew prodotti b'Nb, Ta, Mo, Re, u W-26% Re mhux liga bħala metalli tal-mili. Kif mistenni, kien hemm porożità fil-linja tal-fużjoni f'sezzjonijiet metallografiċi tal-ġonot kollha (Fig. 6) peress li l-metalli bażiċi kienu prodotti tal-metallurġija tat-trab. Weldjaturi magħmula b'metalli tal-mili tan-nijobju u tal-molibdenu maqsuma.
L-ebusija tal-weldjaturi u l-weldjaturi tal-braze tqabblu permezz ta 'studju ta' weldjaturi żibeġ fuq pjanċa magħmula bit-tungstenu mhux liga u W一26% Re bħala metalli tal-mili. Il-weldjaturi tat-tungstenarc tal-gass u l-weldjaturi tal-braze saru manwalment fuq prodotti tal-metallurġija tat-trab tat-tungstenu mhux liga (il-grad ta 'porożità baxxa, proprjetarju (GE-15) u grad kummerċjali tipiku). Il-weldjaturi u l-weldjaturi tal-braze f'kull materjal kellhom età ta '900, 1200, 1600 u 2000 ° C għal l, 10, 100 u 1000 siegħa. Il-kampjuni ġew eżaminati metallografikament, u traverses ta 'ebusija ttieħdu madwar il-weldjatura, iż-żona affettwata bis-sħana, u l-metall bażiku kemm kif iwweldjat kif ukoll wara t-trattament tas-sħana.

Tabella 2

Figura 2

Peress li l-materjali użati f'dan l-istudju kienu prodotti tal-metallurġija tat-trab, ammonti varji ta 'porożità kienu preżenti fid-depożiti ta' weldjatura u braze. Għal darb'oħra, il-ġonot magħmulin bil-metall bażiku tat-tungstenu tipiku tat-trab tal-metallurġija kellhom aktar porożità minn dawk magħmula bil-porożità baxxa, tungstenu proprjetarju. Il-weldjaturi tal-braze magħmula bil-metall tal-mili W—26% Re kellhom inqas porożità mill-weldjaturi magħmula bil-metall tal-mili tat-tungstenu mhux liga.
L-ebda effett tal-ħin jew tat-temperatura ma kien deher fuq l-ebusija tal-weldjaturi magħmula bit-tungstenu mhux liga bħala metall tal-mili. Kif iwweldjati, il-kejl tal-ebusija tal-weldjatura u l-metalli bażiċi kienu essenzjalment kostanti u ma nbidlux wara t-tixjiħ. Madankollu, il-weldjaturi braze magħmula bil-metall tal-mili W—26% Re kienu konsiderevolment aktar diffiċli kif prodott mill-metall bażiku (Fig. 7). Probabbilment l-ebusija ogħla tad-depożitu tal-weldjatura W-Re br立e kienet minħabba t-twebbis tas-soluzzjoni solida u/jew il-preżenza ta 'fażi er imqassma fin fl-istruttura solidifikata. Id-dijagramma tal-fażi tat-tungstenrhenium11 turi li żoni lokalizzati ta 'kontenut għoli ta' renju jistgħu jseħħu waqt tkessiħ rapidu u jirriżultaw fil-formazzjoni tal-fażi er iebsa u fraġli fis-sottostruttura segregata ħafna. Possibbilment il-fażi er kienet imxerrda b'mod fin fil-ħbub jew fil-konfini tal-qamħ, għalkemm l-ebda waħda ma kienet kbira biżżejjed biex tiġi identifikata jew permezz ta 'eżami metallografiku jew diffrazzjoni tar-raġġi X.
L-ebusija hija plottjata bħala funzjoni tad-distanza mil-linja taċ-ċentru tal-braze-weldjatura għal temperaturi ta 'tixjiħ differenti f'Fig. 7A. Innota l-bidla f'daqqa

fl-ebusija fil-linja tal-fużjoni. Biż-żieda fit-temperatura tat-tixjiħ, l-ebusija tal-weldjatura tal-braze naqset sakemm, wara 100 siegħa f'J 600 ° C, l-ebusija kienet l-istess bħal dik tal-metall bażiku tat-tungstenu mhux liga. Din it-tendenza li tonqos l-ebusija maż-żieda fit-temperatura saret vera għall-ħinijiet kollha tat-tixjiħ. Iż-żieda fil-ħin f'temperatura kostanti kkawża wkoll tnaqqis ta 'simiJar fl-ebusija, kif muri għal temperatura ta' tixjiħ ta '1200 ° C f'Fig. 7B.
Tgħaqqid permezz ta 'Deposizzjoni ta' Fwar Kimiku — It-twaħħil ta 'tungstenu permezz ta' tekniki CVD ġie investigat bħala metodu għall-produzzjoni ta 'weldjaturi f'diversi disinni ta' kampjuni. Bl-użu ta 'tagħmir u maskri xierqa biex jillimitaw id-depożizzjoni għaż-żoni mixtieqa, ġew magħquda folji tat-tungstenu CVD u tal-metallurġija tat-trab u ġew prodotti għeluq tat-tarf fuq tubi. Id-depożizzjoni f'ċanfrin b'angolu inkluż ta 'madwar 90 grad ipproduċiet qsim, Fig. 8A, fl-intersezzjonijiet ta' ħbub kolonni li jikbru minn wiċċ wieħed taċ-ċanfrin u s-sottostrat (li kien inċiżi 'l bogħod). Madankollu, ġew miksuba ġonot ta 'integrità għolja mingħajr qsim jew buildup gross ta' impuritajiet, Fig. 8B, meta l-konfigurazzjoni tal-ġonta nbidlet billi tħin il-wiċċ tal-metall bażiku għal raġġ ta '飞in. tanġent għall-għerq tal-weldjatura. Biex tintwera applikazzjoni tipika ta 'dan il-proċess fil-fabbrikazzjoni ta' elementi tal-fjuwil, saru ftit għeluq tat-tarf f'tubi tat-tungstenu. Dawn il-ġonot kienu leak-tight meta ttestjati b'elium mass spectrorr:eter leak detector.

Figura 3

Figura 4

Figura 5

Proprjetajiet Mekkaniċi
Testijiet tal-liwja ta 'Weldjaturi tal-Fużjoni一Kurvi ta' transizzjoni minn duttili għal fraġli ġew determinati għal diversi ġonot fit-tungstenu mhux liga. Il-kurvi f'Fig. 9 juru li d-DBTT ta 'żewġ metalli bażi tal-metallurġija tat-trab kien ta' madwar I 50 ° C. Tipikament, id-DBTT (l-inqas temperatura li fiha setgħet issir liwja ta '90 sa 105 grad) taż-żewġ materjali żdiedet ħafna wara l-iwweldjar . It-temperaturi ta 'tranżizzjoni żdiedu madwar 175 ° C għal valur ta' 325 ° C għat-tungstenu tipiku tal-metallurġija tat-trab u żdiedu madwar 235 ° C għal valur ta '385 ° C għall-porosità baxxa, materjal proprjetarju. Id-differenza fid-DBTTs ta 'materjal iwweldjat u mhux iwweldjat kienet attribwita għad-daqs kbir tal-qamħ u distribuzzjoni mill-ġdid possibbli ta' impuritajiet tal-weldjaturi u żoni affettwati mis-sħana. Ir-riżultati tat-test juru li d-DBTT ta 'weldjaturi tat-tungstenu tipiċi tal-metallurġija tat-trab kien inqas minn dak tal-materjal proprjetarju, anke jekk dan tal-aħħar kellu inqas porożità. Id-DBTT ogħla tal-weldjatura fit-tungstenu ta 'porożità baxxa seta' kien dovut għad-daqs tal-qamħa kemmxejn akbar tiegħu, Fig. 3A u 3C.
Ir-riżultati tal-investigazzjonijiet biex jiġu ddeterminati DBTT għal numru ta 'ġonot fit-tungstenu mhux liga huma miġbura fil-qosor fit-Tabella 3. It-testijiet tal-liwja kienu pjuttost sensittivi għal bidliet fil-proċedura tal-ittestjar. Il-liwjiet tal-għeruq dehru li huma aktar duttili mill-liwjiet tal-wiċċ. Serħan mill-istress magħżul sewwa wara l-iwweldjar deher li jbaxxi d-DBTT b'mod sostanzjali. It-tungstenu CVD kellu, kif iwweldjat, l-ogħla DBTT (560 ℃)；iżda meta ngħata eżenzjoni mill-istress ta 'siegħa ta' 1000 ℃ wara l-iwweldjar, id-DBTT tiegħu niżel għal 350 ℃. ħelsien mill-istress ta '1000 ° C wara l-iwweldjar, DBTT tiegħu niżel għal 350 ° C. Stress eżenzjoni tat-tungstenu tal-metallurġija tat-trab iwweldjat bl-ark għal 1 siegħa f'18000 C naqqas id-DBTT ta' dan il-materjal b'madwar 100 ° C mill-valur determinat għalih bħala- iwweldjati. Serħan mill-istress ta 'siegħa f'1000 ° C fuq ġonta magħmula minn metodi CVD ipproduċa l-inqas DBTT (200 ° C). Ta 'min jinnota li, filwaqt li din it-ternperature ta' transizzjoni kienet konsiderevolment aktar baxxa minn kwalunkwe temperatura ta 'tranżizzjoni oħra determinata f'dan l-istudju, it-titjib kien probabbilment influwenzat mir-rata ta' tensjoni aktar baxxa (0.1 vs 0.5 ipm) użata fit-testijiet fuq ġonot CVD.

Test tal-liwja ta' weldjaturi braze-gass tungstenu-arc braze weldjaturi magħmula b'Nb. Ta, Mo, Re, u W-26% Re bħala metalli tal-mili kienu wkoll ittestjati bil-liwja u r-riżultati huma miġbura fil-qosor fit-tabella 4. l-aktar ductility inkisbet b'weldjatura braze tar-renju.

Għalkemm ir-riżultati ta 'dan l-istudju sommarju jindikaw li metall tal-mili differenti jista' jipproduċi ġonot bi proprjetajiet mekkaniċi ġewwa thouse ta 'weldjaturi omoġenji fit-tungstenu, xi wħud minn dawn il-metalli tal-mili jistgħu jkunu utli fil-prattika.

Riżultati għal Tungstenu Alloys.