டங்ஸ்டன் மற்றும் அதன் கலவைகள் வாயு டங்ஸ்டன்-ஆர்க் வெல்டிங் மூலம் வெற்றிகரமாக இணைக்கப்படலாம்,
எரிவாயு டங்ஸ்டன்-ஆர்க் பிரேஸ் வெல்டிங், எலக்ட்ரான் பீம் வெல்டிங் மற்றும் இரசாயன நீராவி படிவு மூலம்.

டங்ஸ்டனின் வெல்டபிலிட்டி மற்றும் அதன் பல உலோகக் கலவைகள் வில் வார்ப்பு, தூள் உலோகம் அல்லது இரசாயன-நீராவி படிவு (CVD) நுட்பங்கள் மூலம் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது. பயன்படுத்தப்பட்ட பெரும்பாலான பொருட்கள் பெயரளவில் 0.060 அங்குல தடிமனான தாள். (1) கேஸ் டங்ஸ்டன்-ஆர்க் வெல்டிங், (2) கேஸ் டங்ஸ்டன்-ஆர்க் பிரேஸ் வெல்டிங், (3) எலக்ட்ரான் பீம் வெல்டிங் மற்றும் (4) சிவிடி மூலம் இணைத்தல் ஆகியவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
டங்ஸ்டன் இந்த அனைத்து முறைகளாலும் வெற்றிகரமாக பற்றவைக்கப்பட்டது, ஆனால் வெல்ட்களின் ஒலியானது அடிப்படை மற்றும் நிரப்பு உலோகங்களின் வகைகளால் (அதாவது தூள் அல்லது ஆர்க்-காஸ்ட் தயாரிப்புகள்) பெரிதும் பாதிக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, வில்-வார்ப்புப் பொருட்களில் உள்ள வெல்ட்கள் போரோசிட்டி இல்லாமல் இருந்தன, அதேசமயம் தூள் உலோக தயாரிப்புகளில் உள்ள வெல்ட்கள் பொதுவாக நுண்துளைகளாக இருக்கும், குறிப்பாக இணைவுக் கோட்டில். எரிவாயு டங்ஸ்டன்-ஆர்க் (GTA) வெல்ட்களுக்கு 1/ 1r, in. unalloyed டங்ஸ்டன் தாள், 150 ° C (இது அடிப்படை உலோகத்தின் ductileto-brittle transition வெப்பநிலையாகக் கண்டறியப்பட்டது) குறைந்தபட்ச ப்ரீஹீட், விரிசல்கள் இல்லாமல் வெல்ட்களை உருவாக்குகிறது. அடிப்படை உலோகங்களாக, டங்ஸ்டன்-ரீனியம் கலவைகள் முன்கூட்டியே சூடாக்கப்படாமல் வெல்ட் செய்யக்கூடியவை, ஆனால் டங்ஸ்டன் அலாய் பவுடர் தயாரிப்புகளில் போரோசிட்டியும் ஒரு பிரச்சனையாக இருந்தது. முன்கூட்டியே சூடாக்குவது வெல்ட் போரோசிட்டியை பாதிக்கவில்லை, இது முதன்மையாக அடிப்படை உலோக வகையின் செயல்பாடாகும்.
பல்வேறு வகையான தூள் உலோகவியல் டங்ஸ்டனில் உள்ள வாயு டங்ஸ்டன்-ஆர்க் வெல்ட்களுக்கான டக்டைல்-டு-பிரிட்டில் ட்ரான்சிஷன் டெர்ன்பெரேச்சர்ஸ் (டிபிஐடி) 325 முதல் 475 டிகிரி செல்சியஸ் வரை இருந்தது, இது அடிப்படை உலோகத்திற்கு 150。 சி மற்றும் எலக்ட்ரான் பீம்வெல்டிற்கு 425 டிகிரி செல்சியஸ் ஆகும். வில்-வார்ப்பு டங்ஸ்டன்.
வேறுபட்ட நிரப்பு உலோகங்கள் கொண்ட டங்ஸ்டனின் பிரேஸ் வெல்டிங் மற்ற இணைக்கும் முறைகளை விட சிறந்த கூட்டு பண்புகளை உருவாக்கவில்லை. பிரேஸ் வெல்ட்களில் Nb, Ta, W-26% Re, Mo மற்றும் Re ஆகியவற்றை நிரப்பு உலோகங்களாகப் பயன்படுத்தினோம். Nb மற்றும் Mo கடுமையான விரிசலை ஏற்படுத்தியது.

510 முதல் 560° C வரை CVD மூலம் இணைகிறது

சிறிய அளவிலான போரோசிட்டியைத் தவிர மற்ற அனைத்தையும் நீக்கியது மற்றும் வெல்டிங்கிற்குத் தேவையான அதிக வெப்பநிலையுடன் தொடர்புடைய சிக்கல்களையும் நீக்கியது (வெல்டிங்கில் உள்ள பெரிய தானியங்கள் மற்றும் வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலங்கள் போன்றவை).
அறிமுகம்
டங்ஸ்டன் மற்றும் டங்ஸ்டன்-அடிப்படை உலோகக்கலவைகள், தெர்மோனிக் மாற்றும் சாதனங்கள், ரீஎன்ட்ரி வாகனங்கள், உயர் வெப்பநிலை எரிபொருள் கூறுகள் மற்றும் பிற உலை கூறுகள் உட்பட பல மேம்பட்ட அணு மற்றும் விண்வெளி பயன்பாடுகளுக்கு பரிசீலிக்கப்படுகின்றன. இந்த பொருட்களின் நன்மைகள் மிக அதிக உருகும் வெப்பநிலை, உயர்ந்த வெப்பநிலையில் நல்ல பலம், அதிக வெப்ப மற்றும் மின் கடத்துத்திறன் மற்றும் சில சூழல்களில் அரிப்புக்கு போதுமான எதிர்ப்பு ஆகியவற்றின் கலவையாகும். மிருதுவானது அவற்றின் புனையக்கூடிய தன்மையைக் கட்டுப்படுத்துவதால், கடுமையான சேவை நிலைமைகளின் கீழ் கட்டமைப்பு கூறுகளில் இந்த பொருட்களின் பயன், அடிப்படை உலோகத்துடன் ஒப்பிடக்கூடிய மூட்டுகளை வழங்குவதற்கான வெல்டிங் நடைமுறைகளின் வளர்ச்சியை பெரிதும் சார்ந்துள்ளது. எனவே, இந்த ஆய்வுகளின் நோக்கங்கள் (1) பல வகையான கலக்கப்படாத மற்றும் கலப்பு டங்ஸ்டனில் வெவ்வேறு இணைப்பு முறைகளால் உற்பத்தி செய்யப்படும் மூட்டுகளின் இயந்திர பண்புகளை தீர்மானிப்பதாகும்; (2) வெப்ப சிகிச்சைகள் மற்றும் சேரும் நுட்பத்தில் பல்வேறு மாற்றங்களின் விளைவுகளை மதிப்பீடு செய்தல்; மற்றும் (3) குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு பொருத்தமான சோதனை கூறுகளை உருவாக்குவதற்கான சாத்தியத்தை நிரூபிக்கவும்.
பொருட்கள்
கலக்கப்படாத டங்ஸ்டன் m叮10 மீ. தடிமனான தாள்கள் மிகவும் ஆர்வமுள்ள பொருளாக இருந்தன. இந்த ஆய்வில் கலக்கப்படாத டங்ஸ்டன் தூள் உலோகம், வில் வார்ப்பு மற்றும் இரசாயன-நீராவி படிவு நுட்பங்கள் மூலம் தயாரிக்கப்பட்டது. பெறப்பட்ட தூள் உலோகம், CVD மற்றும் ஆர்க்-காஸ்ட் டங்ஸ்டன் தயாரிப்புகளின் தூய்மையற்ற அளவை அட்டவணை 1 காட்டுகிறது. பெரும்பாலானவை டங்ஸ்டனில் பெயரளவில் காணப்படும் வரம்புகளுக்குள் அடங்கும்

ஆனால் CVD பொருள் நார்மாவை விட அதிகமாக ஃவுளூரின் அளவைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.
டங்ஸ்டன் மற்றும் டங்ஸ்டன் கலவைகளின் பல்வேறு அளவுகள் மற்றும் வடிவங்கள் ஒப்பிடுவதற்காக இணைக்கப்பட்டன. அவற்றில் பெரும்பாலானவை தூள் உலோகம் தயாரிப்புகளாக இருந்தன, இருப்பினும் சில வில்-வார்ப்பு பொருட்களும் பற்றவைக்கப்பட்டன. கட்டிட கட்டமைப்புகள் மற்றும் கூறுகளின் சாத்தியத்தை தீர்மானிக்க குறிப்பிட்ட கட்டமைப்புகள் பயன்படுத்தப்பட்டன. டெபாசிட் செய்யப்பட்ட சிவிடி டங்ஸ்டனைத் தவிர அனைத்து தாய்மார்களும் முழுமையாக குளிர்ச்சியாக வேலை செய்யும் நிலையில் பெறப்பட்டனர். மறுபடிகப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் பெரிய-தானிய டங்ஸ்டனின் உடையக்கூடிய தன்மை அதிகரித்ததால், வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலத்தில் தானிய வளர்ச்சியைக் குறைக்க, வேலை செய்யும் நிலையில் பொருள் பற்றவைக்கப்பட்டது. B பொருளின் அதிக விலை மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய அளவுகள் இருப்பதால், தேவையான தகவலைப் பெறுவதற்கு இணக்கமான குறைந்தபட்ச அளவைப் பயன்படுத்தும் சோதனை மாதிரிகளை நாங்கள் வடிவமைத்தோம்.
நடைமுறை
டங்ஸ்டனின் டக்டைல்-டு-பிரிட்டில் டிரான்சிஷன் டெம்பரேச்சர் (DBTT) அறை வெப்பநிலையை விட அதிகமாக இருப்பதால், விரிசல் ஏற்படாமல் இருக்க கையாளுதல் மற்றும் எந்திரங்களில் சிறப்பு கவனம் தேவை. வெட்டுதல் விளிம்பில் விரிசலை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் அரைத்தல் மற்றும் எலக்ட்ரோடிசார்ஜ் எந்திரம் மேற்பரப்பில் வெப்பச் சரிபார்ப்புகளை விட்டுவிடுவதை நாங்கள் கண்டறிந்துள்ளோம். அவை லேப்பிங் மூலம் அகற்றப்படாவிட்டால், இந்த விரிசல்கள் வெல்டிங் மற்றும் அடுத்தடுத்த பயன்பாட்டின் போது பரவக்கூடும்.
டங்ஸ்டன், அனைத்து பயனற்ற உலோகங்களைப் போலவே, மந்த வாயு (எரிவாயு டங்ஸ்டன்-ஆர்க் செயல்முறை) அல்லது வெற்றிட (எலக்ட்ரான் பீம் ப்ரோ::: ess)2 ஆகியவற்றின் மிகவும் தூய்மையான வளிமண்டலத்தில் பற்றவைக்கப்பட வேண்டும், இது இடைநிலைகளால் வெல்ட் மாசுபடுவதைத் தவிர்க்கிறது. டங்ஸ்டன் அனைத்து உலோகங்களிலும் (3410 ° C) மிக உயர்ந்த உருகும் புள்ளியைக் கொண்டிருப்பதால், வெல்டிங் உபகரணங்கள் உயர் சேவை வெப்பநிலையைத் தாங்கும் திறன் கொண்டதாக இருக்க வேண்டும்.

அட்டவணை 1

மூன்று வெவ்வேறு வெல்டிங் செயல்முறைகள் பயன்படுத்தப்பட்டன: எரிவாயு டங்ஸ்டன்-ஆர்க் வெல்டிங், கேஸ் டங்ஸ்டன்-ஆர்க் பிரேஸ் வெல்டிங் மற்றும் எலக்ட்ரான் பீம் வெல்டிங். குறைந்தபட்ச ஆற்றல் உள்ளீட்டில் முழுமையான பிசிநெட்ரேஷனுக்குத் தேவையான வெல்டிங் நிலைமைகள் ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் தீர்மானிக்கப்பட்டது. வெல்டிங் செய்வதற்கு முன், தாள் பொருள் 囚in இல் இயந்திரமயமாக்கப்பட்டது. பரந்த வெற்றிடங்கள் மற்றும் எத்தில் ஆல்கஹால் கொண்டு degreased. கூட்டு வடிவமைப்பு ரூட் திறப்பு இல்லாமல் ஒரு சதுர பள்ளம் இருந்தது.
எரிவாயு டங்ஸ்டன்-ஆர்க் வெல்டிங்
அனைத்து ஆட்டோமேட்டி மற்றும் கையேடு எரிவாயு டங்ஸ்டன்-ஆர்க் வெல்ட்கள் 5 x I அல்லது கீழே பராமரிக்கப்படும் ஒரு எஹாம்ஹரில் செய்யப்பட்டன. சுமார் 1 மணிநேரம் torr செய்து பின்னர் மிகவும் தூய ஆர்கானுடன் மீண்டும் நிரப்பப்பட்டது. படம். lA இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அறையானது தானியங்கி வெல்டிங்கிற்கான ஒரு பயணிக்கும் பொறிமுறை மற்றும் டார்ச் தலையுடன் பொருத்தப்பட்டது. வெல்டிங் பீட் மூலம் வேலைக்குப் பிரேஸ் செய்யப்படுவதைத் தடுக்க, அனைத்து தொடர்புப் புள்ளிகளிலும் டங்ஸ்டன் செருகல்களுடன் வழங்கப்பட்ட ஒரு செப்பு சாதனத்தில் பணிப்பகுதி நடைபெற்றது. இந்த சாதனத்தின் அடிப்பாகத்தில் மின்சார கார்ட்ரிட்ஜ் ஹீட்டர்கள் இருந்தன, அவை வேலையை விரும்பிய வெப்பநிலைக்கு முன்கூட்டியே சூடாக்குகின்றன, படம் 1 பி. அனைத்து வெல்ட்களும் 10 ஐபிஎம் பயண வேகத்தில் செய்யப்பட்டன, சுமார் 350 ஆம்பியர் மற்றும் 10 முதல் 15 வி மின்னழுத்தம் .
எரிவாயு டங்ஸ்டன்-A『c பிரேஸ் வெல்டிங்
எரிவாயு டங்ஸ்டன் பிரேஸ் வெல்ட்கள் ஒரு மந்தமான வளிமண்டலத்துடன் கூடிய ஒரு ஈஹாம்பரில் இதைப் போன்ற நுட்பங்களால் செய்யப்பட்டன.

மேலே விவரிக்கப்பட்டவை. டங்ஸ்டன் மற்றும் W—26% Re நிரப்பு உலோகத்தால் செய்யப்பட்ட பீட்-ஆன்ப்ளேட் பிரேஸ் வெல்ட்கள் கைமுறையாக செய்யப்பட்டன; இருப்பினும், ஃபில்லர் மெட்டல் பட் மூட்டில் வைக்கப்பட்ட பிறகு, பட் பிரேஸ் வெல்ட்கள் தானாகவே பற்றவைக்கப்பட்டன.
எலக்ட்ரான் பீம் வெல்டிங்
எலிட்ரான் பீம் வெல்ட்கள் 150-kV 20-mA இயந்திரத்தில் செய்யப்பட்டன. வெல்டிங்கின் போது சுமார் 5 x I o-6 torr வெற்றிடம் பராமரிக்கப்பட்டது. எலக்ட்ரான் கற்றை வெல்டிங் ஆழம் மற்றும் அகலம் மற்றும் குறுகிய வெப்ப-பாதிக்கப்பட்ட மண்டலத்தின் மிக உயர்ந்த விகிதத்தில் விளைகிறது.
"ரசாயன நீராவி மாற்றத்தால் தைக்கப்படுகிறது
ரசாயன நீராவி படிவு செயல்முறையின் மூலம் கலக்கப்படாத டங்ஸ்டன் நிரப்பு உலோகத்தை வைப்பதன் மூலம் டங்ஸ்டன் மூட்டுகள் செய்யப்பட்டன. டங்ஸ்டன் ஹெக்ஸாபுளோரைட்டின் ஹைட்ரஜன் குறைப்பதன் மூலம் டங்ஸ்டன் டெபாசிட் செய்யப்பட்டது.
வெப்பம்
WFs(g) + 3H,(g)一–+W(s) + 6HF(g).
சேர்வதற்கான இந்த நுட்பத்தைப் பயன்படுத்த, சாதனங்கள் மற்றும் எதிர்வினை ஓட்ட விநியோகத்தில் சிறிய மாற்றங்கள் மட்டுமே தேவைப்பட்டன. இந்த செயல்முறையின் முதன்மையான நன்மை என்னவென்றால், அதிக வழக்கமான இணைதல் முறைகளைக் காட்டிலும், பயன்படுத்தப்படும் குறைந்த வெப்பநிலை (510 முதல் 650 ° C வரை) உருகுநிலையை விட மிகக் குறைவாக உள்ளது.

டங்ஸ்டன் (3410 ° C), மறுபடிகமாக்கல் மற்றும் அசுத்தங்கள் அல்லது தானிய வளர்ச்சியால் செய்யப்பட்ட டங்ஸ்டன் அடிப்படை உலோகத்தின் மேலும் செ.மீ உடையக்கூடிய தன்மை குறைக்கப்படுகிறது.
பட் மற்றும் டியூப்-எண்ட் மூடல்கள் உட்பட பல கூட்டு வடிவமைப்புகள் புனையப்பட்டன. ஒரு செப்பு மாண்ட்ரலின் உதவியுடன் டெபாசிஷன் செய்யப்பட்டது, இது ஒரு பொருத்தமாக, சீரமைப்பு துண்டு மற்றும் அடி மூலக்கூறு என பயன்படுத்தப்பட்டது. படிவு முடிந்ததும், ஈப்பர் மாண்ட்ரல் பொறித்தல் மூலம் அகற்றப்பட்டது. மற்ற வேலைகள்” CVD டங்ஸ்டன் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட சிக்கலான எஞ்சிய அழுத்தங்களைக் கொண்டிருப்பதைக் காட்டுவதால், இந்த மூட்டுகள் எந்திரம் அல்லது சோதனைக்கு முன் 1000 ° முதல் 1600 ° C வரை அழுத்தமாக இருந்தன.
ஆய்வு மற்றும் சோதனை
மூட்டுகள் பார்வை மற்றும் திரவ ஊடுருவல் மற்றும் ரேடியோகிராஃபி மூலம் பரிசோதிக்கப்படுவதற்கு முன்பு பரிசோதிக்கப்பட்டன. வழக்கமான வெல்ட்கள் ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜனுக்காக வேதியியல் ரீதியாக பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன (அட்டவணை 2) மற்றும் ஆய்வு முழுவதும் விரிவான மெட்டாலோகிராஃபிக் பரிசோதனைகள் செய்யப்பட்டன.
அதன் உள்ளார்ந்த எளிமை மற்றும் சிறிய மாதிரிகளுக்கு பொருந்தக்கூடிய தன்மை காரணமாக, வளைவு சோதனையானது செயல்முறைகளின் கூட்டு ஒருமைப்பாடு மற்றும் ஈயோம்பரிசனுக்கான முதன்மை அளவுகோலாக பயன்படுத்தப்பட்டது. வெல்டிங் மற்றும் வயதான பிறகு மூட்டுகளுக்கு மூன்று-புள்ளி வளைக்கும் கருவி மூலம் டக்டைல்-டோபிரிட்டில் மாற்றம் வெப்பநிலை தீர்மானிக்கப்பட்டது. வளைவு சோதனைகளுக்கான அடிப்படை மாதிரி நீளமானது

முகம் வளைவு, 24டி நீளம் 12டி அகலம், இங்கு t என்பது மாதிரி தடிமன். மாதிரிகள் 15t இடைவெளியில் ஆதரிக்கப்பட்டு 0.5 ipm என்ற விகிதத்தில் 4t ஆரம் கொண்ட உலக்கையுடன் வளைந்தன. இந்த வடிவியல் பல்வேறு தடிமன் கொண்ட பொருட்களின் மீது பெறப்பட்ட தரவை இயல்பாக்க முனைகிறது. வெல்ட், வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம் மற்றும் அடிப்படை உலோகத்தின் சீரான சிதைவை வழங்க, மாதிரிகள் வழக்கமாக வெல்ட் மடிப்புக்கு (நீள்வெட்டு வளைவு மாதிரி) குறுக்காக வளைந்திருக்கும்; இருப்பினும், ஒரு சில மாதிரிகள் ஒப்பிடுவதற்காக வெல்ட் சீம் (குறுக்கு வளைவு மாதிரி) உடன் வளைந்தன. விசாரணையின் ஆரம்பப் பகுதிகளில் முக வளைவுகள் பயன்படுத்தப்பட்டன; இருப்பினும், உருகிய உலோகத்தின் எடையின் காரணமாக பெரும்பாலான வெல்ட்களின் ஃபேஸ்களில் சிறிய உச்சநிலை காணப்பட்டதால், பின்னர் சோதனைகளில் ரூட் வளைவுகள் மாற்றப்பட்டன. தாள் மாதிரிகளின் வளைவு சோதனை தொடர்பான பொருட்கள் ஆலோசனை வாரியத்தின் பரிந்துரைகள் முடிந்தவரை நெருக்கமாக பின்பற்றப்பட்டன. வரையறுக்கப்பட்ட பொருள் காரணமாக, சிறிய பரிந்துரைக்கப்பட்ட மாதிரிகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டன.
வளைவு நிலைமாற்ற வெப்பநிலையைத் தீர்மானிக்க, வளைக்கும் கருவியானது உலைக்குள் வைக்கப்பட்டு, வெப்பநிலையை 500 ° C ஆக விரைவாக உயர்த்தும் திறன் கொண்டது. 90 முதல் 105 டிகிரி வளைவு முழு வளைவாகக் கருதப்படுகிறது. டிபிடிடி என்பது மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையாக வரையறுக்கப்பட்டது, இதில் ஸ்பீமேன் சத்தமின்றி முழுமையாக வளைந்துள்ளது. சோதனைகள் காற்றில் நடத்தப்பட்டாலும், சோதனை வெப்பநிலை 400 ° C ஐ அடையும் வரை மாதிரிகளின் நிறமாற்றம் தெளிவாகத் தெரியவில்லை.

படம் 1

Unalloyed Tungsten க்கான முடிவுகள்
பொது Weldability
எரிவாயு Turzgstea-ஆர்க் வெல்டிங்-1乍in இன் எரிவாயு டங்ஸ்டன்-ஆர்க் வெல்டிங்கில். தடிமனான கலவையற்ற தாள், வெப்ப அதிர்ச்சியால் தூண்டப்பட்ட அழுத்தத்தின் கீழ் உடையக்கூடிய தோல்வியைத் தடுக்க வேலை கணிசமாக முன்கூட்டியே சூடாக்கப்பட வேண்டும். படம் 2, சரியான முன் சூடாக்கப்படாமல் வெல்டிங் செய்வதன் மூலம் ஏற்படும் பொதுவான எலும்பு முறிவைக் காட்டுகிறது. பெரிய தானிய அளவு மற்றும் வெல்ட் மற்றும் வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலத்தின் வடிவம் எலும்பு முறிவில் தெளிவாகத் தெரிகிறது. அறை வெப்பநிலையில் இருந்து 540 டிகிரி செல்சியஸ் வரை வெப்பமூட்டும் வெப்பநிலையை ஆய்வு செய்ததில், விரிசல்கள் இல்லாத ஒன்-பாஸ் பட் வெல்ட்களின் சீரான உற்பத்திக்கு குறைந்தபட்சம் 150 டிகிரி செல்சியஸ் வரை சூடாக்குவது அவசியம் என்பதைக் காட்டுகிறது. இந்த வெப்பநிலை அடிப்படை உலோகத்தின் DBTI உடன் ஒத்துள்ளது. இந்த சோதனைகளில் அதிக வெப்பநிலைக்கு முன்கூட்டியே சூடாக்குவது அவசியமாகத் தோன்றவில்லை, ஆனால் அதிக DBTI கொண்ட பொருள் அல்லது அதிக அழுத்த செறிவுகள் அல்லது அதிக பாரிய பகுதிகளை உள்ளடக்கிய உள்ளமைவுகள், அதிக வெப்பநிலைக்கு முன்கூட்டியே சூடாக்க வேண்டியிருக்கும்.
ஒரு பற்றவைப்பின் தரமானது அடிப்படை உலோகங்களைத் தயாரிப்பதில் பயன்படுத்தப்படும் நடைமுறைகளைப் பொறுத்தது. ஆர்க்-காஸ்ட் டங்ஸ்டனில் உள்ள ஆட்டோஜெனஸ் வெல்ட்கள் அடிப்படையில் போரோசிட்டியிலிருந்து விடுபடுகின்றன, படம்.
3A, ஆனால் தூள் உலோகவியல் டங்ஸ்டனில் உள்ள வெல்ட்கள் மொத்த போரோசிட்டி, படம் 3 (பி), குறிப்பாக இணைவுக் கோட்டுடன் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த போரோசிட்டியின் அளவு, படம் 3B, குறிப்பாக 3C உடன், தனியுரிம, குறைந்த போரோசிட்டி தயாரிப்பில் செய்யப்பட்ட வெல்ட்களில் (GE-15 ஜெனரல் எலக்ட்ரிக் கோ., கிளீவ்லேண்டால் தயாரிக்கப்பட்டது).
CVD டங்ஸ்டனில் உள்ள எரிவாயு டங்ஸ்டன்-ஆர்க் வெல்ட்கள் தானிய அமைப்பு 0£ அடிப்படை மெட்டாஎஃப் காரணமாக அசாதாரண வெப்ப-பாதிக்கப்பட்ட மண்டலங்களைக் கொண்டுள்ளன. படம் 4, அத்தகைய வாயு டங்ஸ்டன்-ஆர்க் பட் வெல்டின் முகம் மற்றும் தொடர்புடைய குறுக்குவெட்டைக் காட்டுகிறது. வெல்டிங்கின் வெப்பம் காரணமாக அடி மூலக்கூறு மேற்பரப்பில் உள்ள நுண்ணிய தானியங்கள் வளர்ந்துள்ளன என்பதை நினைவில் கொள்க. பெரிய நெடுவரிசையின் வளர்ச்சியின் பற்றாக்குறையும் தெளிவாகத் தெரிகிறது

தானியங்கள். நெடுவரிசை தானியங்களில் வாயு உள்ளது
ஃப்ளோர்ம் அசுத்தங்களால் ஏற்படும் தானிய எல்லைகளில் குமிழ்கள்8. இதன் விளைவாக, என்றால்
வெல்டிங்கிற்கு முன் நுண்ணிய தானிய மூலக்கூறு மேற்பரப்பு அகற்றப்படும், பற்றவைப்பில் உலோகவியல் ரீதியாக கண்டறியக்கூடிய வெப்ப-பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம் இல்லை. நிச்சயமாக, வேலை செய்யும் CVD பொருட்களில் (வெளியேற்றப்பட்ட அல்லது வரையப்பட்ட குழாய்கள் போன்றவை) வெல்டின் வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம் சாதாரண மறுபடிகப்படுத்தப்பட்ட தானிய அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.
CVD டங்ஸ்டனில் உள்ள பல வெல்ட்களின் RAZ இல் உள்ள நெடுவரிசை தானிய எல்லைகளில் விரிசல்கள் காணப்பட்டன. படம் 5 இல் காட்டப்பட்டுள்ள இந்த விரிசல், அதிக வெப்பநிலையில் தானிய எல்லைகளில் குமிழ்கள் விரைவாக உருவாக்கம் மற்றும் வளர்ச்சியால் ஏற்பட்டது9. வெல்டிங்கில் ஈடுபட்டுள்ள அதிக வெப்பநிலையில், குமிழ்கள் தானிய எல்லைப் பகுதியின் பெரும்பகுதியை உட்கொள்ள முடிந்தது; இது, குளிர்ச்சியின் போது ஏற்படும் மன அழுத்தத்துடன் இணைந்து, ஒரு விரிசலை உருவாக்க தானிய எல்லைகளைத் தவிர்த்தது. வெப்ப சிகிச்சையின் போது டங்ஸ்டன் மற்றும் பிற உலோக வைப்புகளில் குமிழி உருவாவது பற்றிய ஆய்வு, 0.3 Tm (ஒரேநிலை உருகும் வெப்பநிலை) க்குக் கீழே உள்ள உலோகங்களில் குமிழ்கள் ஏற்படுகின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது. இந்த அவதானிப்பு, வாயு குமிழ்கள் இணைக்கப்பட்ட காலியிடங்கள் மற்றும் அனீலிங் போது வாயுக்களின் ஒருங்கிணைப்பின் மூலம் உருவாகின்றன என்று கூறுகிறது. CVD டங்ஸ்டனின் விஷயத்தில், வாயு ஒருவேளை ஃவுளூரின் அல்லது ஃவுளூரைடு கலவையாக இருக்கலாம்.
எலெக்ட்ரான் பீம் வெல்டிங்-அன்லாய்டு டங்ஸ்டன் என்பது முன்கூட்டியே சூடாக்காமல் மற்றும் இல்லாமல் பற்றவைக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான் கற்றை ஆகும். முன்சூடு தேவை மாதிரியைப் பொறுத்து மாறுபடும். பிளவுகள் இல்லாமல் ஒரு வெல்ட் உறுதி செய்ய, அடிப்படை உலோகத்தின் DBTT க்கு குறைந்தபட்சம் முன்கூட்டியே சூடாக்க பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. தூள் உலோகவியல் தயாரிப்புகளில் எலக்ட்ரான் கற்றை வெல்ட்கள் முன்பு குறிப்பிட்ட வெல்ட் போரோசிட்டியைக் கொண்டுள்ளன.

கேஸ் டங்ஸ்டன்-ஆர்க் பிரேஸ் வெல்டிங் 一பிரேஸ் வெல்டிங்கை சாதகமாகப் பயன்படுத்த முடியுமா என்பதை நிறுவும் முயற்சியில், தூள் உலோகவியல் டங்ஸ்டன் தாளில் பிரேஸ் வெல்ட்களை தயாரிப்பதற்கான கேஸ் டங்ஸ்டெனார்க் செயல்முறையை நாங்கள் பரிசோதித்தோம். வெல்டிங் முன் பட் கூட்டு. கலப்படமற்ற Nb, Ta, Mo, Re மற்றும் W-26% Re ஆகியவற்றை நிரப்பு உலோகங்களாகக் கொண்டு பிரேஸ் வெல்ட்கள் தயாரிக்கப்பட்டன. எதிர்பார்த்தபடி, அனைத்து மூட்டுகளின் மெட்டாலோகிராஃபிக் பிரிவுகளில் இணைவு வரியில் போரோசிட்டி இருந்தது (படம். 6) அடிப்படை உலோகங்கள் தூள் உலோகம் தயாரிப்புகள் என்பதால். நியோபியம் மற்றும் மாலிப்டினம் நிரப்பு உலோகங்களால் செய்யப்பட்ட வெல்ட்கள் விரிசல் அடைந்தன.
கலப்படமற்ற டங்ஸ்டன் மற்றும் W一26% Re ஆகியவை நிரப்பு உலோகங்களாக செய்யப்பட்ட பீட்-ஆன்-ப்ளேட் வெல்ட்களின் ஆய்வின் மூலம் வெல்ட்ஸ் மற்றும் பிரேஸ் வெல்ட்களின் கடினத்தன்மை ஒப்பிடப்பட்டது. எரிவாயு டங்ஸ்டெனார்க் வெல்ட்கள் மற்றும் பிரேஸ் வெல்ட்கள் கலக்கப்படாத டங்ஸ்டன் பவுடர் உலோகவியல் தயாரிப்புகளில் (குறைந்த போரோசிட்டி, தனியுரிம (GE-15) தரம் மற்றும் ஒரு பொதுவான வணிக தரம்) கைமுறையாக செய்யப்பட்டன. ஒவ்வொரு பொருளிலும் உள்ள வெல்ட்கள் மற்றும் பிரேஸ் வெல்ட்கள் 900, 1200, 1600 மற்றும் 2000 டிகிரி செல்சியஸ், எல், 10, 100 மற்றும் 1000 மணிநேரத்திற்கு. மாதிரிகள் உலோகவியல் ரீதியாக பரிசோதிக்கப்பட்டன, மேலும் வெல்ட், வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம் மற்றும் அடிப்படை உலோகம் ஆகிய இரண்டும் பற்றவைக்கப்பட்ட மற்றும் வெப்ப சிகிச்சைக்குப் பிறகு கடினத்தன்மையின் பாதைகள் எடுக்கப்பட்டன.

அட்டவணை 2

படம்2

இந்த ஆய்வில் பயன்படுத்தப்பட்ட பொருட்கள் தூள் உலோகவியல் பொருட்கள் என்பதால், வெல்ட் மற்றும் பிரேஸ் வெல்ட் வைப்புகளில் பல்வேறு அளவு போரோசிட்டி இருந்தது. மீண்டும், வழக்கமான தூள் உலோகவியல் டங்ஸ்டன் அடிப்படை உலோகத்துடன் செய்யப்பட்ட மூட்டுகள் குறைந்த போரோசிட்டி, தனியுரிம டங்ஸ்டனைக் காட்டிலும் அதிக போரோசிட்டியைக் கொண்டிருந்தன. W—26% Re நிரப்பு உலோகத்தால் செய்யப்பட்ட பிரேஸ் வெல்ட்கள், கலக்கப்படாத டங்ஸ்டன் ஃபில்லர் உலோகத்தால் செய்யப்பட்ட வெல்ட்களைக் காட்டிலும் குறைவான போரோசிட்டியைக் கொண்டிருந்தன.
கலப்படமற்ற டங்ஸ்டனை நிரப்பு உலோகமாக கொண்டு செய்யப்பட்ட வெல்ட்களின் கடினத்தன்மையில் நேரம் அல்லது வெப்பநிலையின் எந்த விளைவும் கண்டறியப்படவில்லை. பற்றவைக்கப்பட்டதால், வெல்ட் மற்றும் அடிப்படை உலோகங்களின் கடினத்தன்மை அளவீடுகள் அடிப்படையில் நிலையானவை மற்றும் வயதான பிறகு மாறாது. இருப்பினும், W—26% Re நிரப்பு உலோகத்தால் செய்யப்பட்ட பிரேஸ் வெல்ட்கள், அடிப்படை உலோகத்தை விட உற்பத்தி செய்யும்போது கணிசமான அளவு கடினமாக இருந்தது (படம் 7). W-Re br立e வெல்ட் டெபாசிட்டின் அதிக கடினத்தன்மை திடமான கரைசல் கடினப்படுத்துதல் மற்றும்/ அல்லது திடப்படுத்தப்பட்ட கட்டமைப்பில் நன்றாக விநியோகிக்கப்படும் எர் கட்டத்தின் இருப்பு காரணமாக இருக்கலாம். டங்ஸ்டன்ரீனியம் கட்ட வரைபடம்11, விரைவான குளிரூட்டலின் போது அதிக ரீனியம் உள்ளடக்கத்தின் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட பகுதிகள் ஏற்படலாம் மற்றும் மிகவும் பிரிக்கப்பட்ட உட்கட்டமைப்பில் கடினமான, உடையக்கூடிய எர் கட்டம் உருவாகலாம். மெட்டாலோகிராஃபிக் பரிசோதனை அல்லது எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் மூலம் அடையாளம் காணும் அளவுக்கு பெரிதாக எதுவும் இல்லை என்றாலும், எர் கட்டம் தானியங்கள் அல்லது தானிய எல்லைகளில் நன்றாகப் பரவியிருக்கலாம்.
படம் 7A இல் வெவ்வேறு வயதான வெப்பநிலைகளுக்கு பிரேஸ்-வெல்ட் சென்டர் லைனிலிருந்து தூரத்தின் செயல்பாடாக கடினத்தன்மை திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. திடீர் மாற்றத்தைக் கவனியுங்கள்

இணைவு கோட்டில் கடினத்தன்மையில். அதிகரிக்கும் வயதான வெப்பநிலையுடன், பிரேஸ் வெல்டின் கடினத்தன்மை குறைகிறது, 100 மணிநேரத்திற்குப் பிறகு J 600 ° C இல், கடினத்தன்மை கலக்கப்படாத டங்ஸ்டன் அடிப்படை உலோகத்தின் கடினத்தன்மைக்கு சமமாக இருக்கும். அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் கடினத்தன்மையைக் குறைக்கும் இந்தப் போக்கு எல்லா வயதான காலங்களுக்கும் பொருந்தும். நிலையான வெப்பநிலையில் நேரத்தை அதிகரிப்பது கடினத்தன்மையில் சிமிஜார் குறைவை ஏற்படுத்தியது, படம் 7B இல் 1200 ° C வயதான வெப்பநிலையில் காட்டப்பட்டுள்ளது.
இரசாயன நீராவி படிவு மூலம் இணைத்தல்-CVD நுட்பங்கள் மூலம் டங்ஸ்டனை இணைப்பது பல்வேறு மாதிரி வடிவமைப்புகளில் வெல்ட்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு முறையாக ஆராயப்பட்டது. தேவையான பகுதிகளில் படிவதைக் கட்டுப்படுத்த பொருத்தமான சாதனங்கள் மற்றும் முகமூடிகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், CVD மற்றும் தூள் உலோகவியல் டங்ஸ்டன் தாள்கள் இணைக்கப்பட்டு, குழாய்களில் இறுதி மூடல்கள் உருவாக்கப்பட்டன. சுமார் 90 டிகிரி உள்ளடக்கிய கோணம் கொண்ட ஒரு பெவலில் வைப்பது, பெவல் மற்றும் அடி மூலக்கூறின் ஒரு முகத்திலிருந்து வளரும் நெடுவரிசை தானியங்களின் குறுக்குவெட்டுகளில் விரிசல், படம் 8A (இது பொறிக்கப்பட்டது) உருவானது. எவ்வாறாயினும், விரிசல் அல்லது மொத்த அசுத்தங்கள் இல்லாத உயர் ஒருமைப்பாடு மூட்டுகள் பெறப்பட்டன, படம் 8B, அடிப்படை உலோகத்தின் முகத்தை 飞in ஆரம் வரை அரைப்பதன் மூலம் கூட்டு கட்டமைப்பு மாற்றப்பட்டது. வெல்டின் வேரின் தொடுகோடு. எரிபொருள் கூறுகளை தயாரிப்பதில் இந்த செயல்முறையின் பொதுவான பயன்பாட்டை நிரூபிக்க, டங்ஸ்டன் குழாய்களில் சில இறுதி மூடல்கள் செய்யப்பட்டன. இந்த மூட்டுகள் ஹீலியம் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரார்: ஈட்டர் லீக் டிடெக்டர் மூலம் சோதிக்கப்பட்டபோது கசிவு-இறுக்கமாக இருந்தன.

படம் 3

படம் 4

படம் 5

இயந்திர பண்புகள்
ஃப்யூஷன் வெல்ட்ஸின் வளைவு சோதனைகள் 一டக்டைல்-டு-பிரிட்டில் டிரான்சிஷன் வளைவுகள் கலக்கப்படாத டங்ஸ்டனில் உள்ள பல்வேறு மூட்டுகளுக்கு தீர்மானிக்கப்பட்டது. படம் 9 இல் உள்ள வளைவுகள் இரண்டு தூள் உலோக அடிப்படை உலோகங்களின் DBTT ஐ 50° C. பொதுவாக, DBTT (90 முதல் 105 டிகிரி வளைவு செய்யக்கூடிய மிகக் குறைந்த வெப்பநிலை) வெல்டிங்கிற்குப் பிறகு பெரிதும் அதிகரித்தது. . வழக்கமான தூள் உலோகவியல் டங்ஸ்டனுக்கு மாறுதல் வெப்பநிலை சுமார் 175 ° C லிருந்து 325 ° C ஆக உயர்ந்தது மற்றும் குறைந்த போரோசிட்டி, தனியுரிமப் பொருளுக்கு 235 ° C மதிப்பு 385 ° C ஆக அதிகரித்தது. பற்றவைக்கப்பட்ட மற்றும் பற்றவைக்கப்படாத பொருட்களின் DBTT களில் உள்ள வேறுபாடு, பெரிய தானிய அளவு மற்றும் வெல்ட்ஸ் மற்றும் வெப்ப-பாதிக்கப்பட்ட மண்டலங்களின் அசுத்தங்களின் சாத்தியமான மறுபகிர்வு காரணமாகும். சோதனை முடிவுகள், வழக்கமான தூள் உலோகவியல் டங்ஸ்டன் வெல்ட்களின் DBTT ஆனது, தனியுரிமப் பொருளைக் காட்டிலும் குறைவாக இருந்தது, பிந்தையது குறைவான போரோசிட்டியைக் கொண்டிருந்தாலும். குறைந்த போரோசிட்டி டங்ஸ்டனில் வெல்டின் அதிக DBTT ஆனது அதன் சற்று பெரிய தானிய அளவு, படம் 3A மற்றும் 3C காரணமாக இருக்கலாம்.
கலக்கப்படாத டங்ஸ்டனில் உள்ள பல மூட்டுகளுக்கான DBTT களை தீர்மானிப்பதற்கான விசாரணைகளின் முடிவுகள் அட்டவணை 3 இல் சுருக்கப்பட்டுள்ளன. வளைவு சோதனைகள் சோதனை நடைமுறையில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை. முகம் வளைவுகளை விட வேர் வளைவுகள் அதிக நீர்த்துப்போகத் தோன்றின. வெல்டிங்கிற்குப் பிறகு சரியாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அழுத்த நிவாரணம் DBTTயை கணிசமாகக் குறைத்தது. CVD டங்ஸ்டனில், வெல்டிங் செய்யப்பட்டதில், மிக உயர்ந்த DBTT (560℃) இருந்தது. வெல்டிங்கிற்குப் பிறகு 1000° C இன் அழுத்த நிவாரணம், அதன் DBTT 350° C ஆகக் குறைந்தது. 18000 C இல் 1 மணிநேரத்திற்கு ஆர்க் வெல்டட் பவுடர் மெட்டலர்ஜி டங்ஸ்டனின் அழுத்த நிவாரணம், இந்தப் பொருளின் DBTTயை நிர்ணயித்த மதிப்பிலிருந்து சுமார் 100° C குறைத்தது- பற்றவைக்கப்பட்டது. CVD முறைகளால் செய்யப்பட்ட கூட்டுக்கு 1000° C இல் 1 மணிநேர அழுத்த நிவாரணம் குறைந்த DBTTயை (200° C) உருவாக்கியது. இந்த ஆய்வில் நிர்ணயிக்கப்பட்ட வேறு எந்த மாற்ற வெப்பநிலையையும் விட இந்த மாற்றம் வெப்பநிலை கணிசமாகக் குறைவாக இருந்தபோதிலும், CVD மூட்டுகளில் சோதனைகளில் பயன்படுத்தப்படும் குறைந்த திரிபு விகிதத்தால் (0.1 vs 0.5 ipm) முன்னேற்றம் பாதிக்கப்படலாம் என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

ப்ரேஸ் வெல்ட்ஸ்-கேஸ் டங்ஸ்டன்-ஆர்க் பிரேஸ் வெல்ட்களின் வளைவு சோதனை Nb உடன் செய்யப்பட்டது. நிரப்பு உலோகங்களாக Ta, Mo, Re, மற்றும் W-26% Re ஆகியவையும் வளைந்து சோதனை செய்யப்பட்டன மற்றும் முடிவுகள் அட்டவணை 4 இல் சுருக்கப்பட்டுள்ளன. ரீனியம் பிரேஸ் வெல்ட் மூலம் அதிக டக்டிலிட்டி பெறப்பட்டது.

இந்த மேலோட்டமான ஆய்வின் முடிவுகள், ஒரு வித்தியாசமான நிரப்பு உலோகமானது, டங்ஸ்டனில் உள்ள ஒரே மாதிரியான வெல்ட்களின் உட்புறத்தில் உள்ள இயந்திர பண்புகளைக் கொண்ட மூட்டுகளை உருவாக்கக்கூடும் என்பதைக் காட்டினாலும், இந்த நிரப்பு உலோகங்களில் சில நடைமுறையில் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

டங்ஸ்டன் அலாய்ஸ் முடிவுகள்.