Jenis kisi, titik leleh, konduktivitas termal, koefisien muai linier, dan komposisi kimia pelat tembaga dan titanium sangat berbeda, sehingga sangat sulit untuk dilas.
1. Lasan rentan terhadap pori-pori
(1) Tembaga dan titanium memiliki kemampuan penyerapan hidrogen yang kuat pada suhu tinggi, dan hidrogen lebih larut dalam tembaga cair dan titanium.
(2) Gas dihasilkan dalam kolam cair reaksi metalurgi suhu tinggi.
(3) Gas oksigen dan nitrogen di sekitar area pengelasan direndam dalam kolam cair. Selama proses kristalisasi kolam cair, semua gas tidak dapat keluar dari permukaan kolam cair dan tetap berada di dalam las membentuk pori-pori.
2. Sambungan las rawan retak
Ketika tembaga dan titanium dilas, eutektik dan hidrida dapat terbentuk pada sisi logam dari dua bahan dasar, yang dapat dengan mudah menyebabkan retakan akibat tekanan pengelasan.
(1) Tembaga dan bismut membentuk eutektik (Cu+Bi) dengan titik eutektik 270 derajat.
(2) Tembaga dan aluminium membentuk eutektik (Cu+Pb) dengan titik eutektik 326 derajat.
(3) Tembaga dan besi sulfida membentuk eutektik (Cu+Cu2O) dengan titik eutektik 1067 derajat.
(4) TiH2 hidrida seperti serpihan terbentuk pada sisi logam bahan dasar titanium, menyebabkan penggetasan hidrogen.
(5) Koefisien ekspansi linier tembaga dan titanium berbeda lebih dari 1 kali, yang akan menghasilkan tegangan lebih besar selama pengelasan.
3. Sifat mekanik sambungan las rendah
(1) Lapisan oksida dapat melemahkan ikatan antar butir antara tembaga dan titanium. Misalnya, ketika kandungan oksigen dalam lasan mencapai 0,38%, sudut tekukan sambungan berkurang dari 180 derajat menjadi 120 derajat .
(2) Eutektik dan hidrida dalam jumlah besar secara signifikan mengurangi plastisitas dan ketangguhan sambungan las.
(3) Kelarutan timbal balik antara tembaga dan titanium sangat kecil, dan senyawa intermetalik mudah terbentuk pada suhu tinggi. Seperti Ti2Cu, TiCu, Ti3Cu4, Ti2Cu3, TiCu2, dan TiCu4, yang meningkatkan kerapuhan, mengurangi plastisitas, dan secara signifikan mengurangi ketahanan korosi pada logam las.
Sambungan las yang sangat baik dapat diperoleh dengan pengelasan difusi vakum, pengelasan busur argon, pengelasan busur plasma, pematrian, dan pengelasan berkas elektron antara tembaga dan titanium atau paduan titanium.
Misalnya: pengelasan difusi vakum digunakan. Ciri-ciri pengelasan difusi vakum adalah sambungan tidak teroksidasi, lapisan las memiliki tampilan yang indah, dan kualitas produk yang baik. Proses pengoperasian utamanya adalah: sebelum pengelasan, logam dasar tembaga (seperti T2) dibersihkan dengan trikloretilen untuk menghilangkan noda minyak dan kotoran lainnya. Kemudian digores dalam larutan asam sulfat 10% selama 1 menit, dicuci dengan aquades, kemudian dianil. Suhu anil adalah 820~830 derajat dan waktu anil adalah 10 menit.
Setelah membersihkan logam dasar titanium (TA2) dengan trikloroetilen, gunakan metode getaran untuk mengetsanya selama 4 menit dalam fraksi volume 2% HF dan fraksi volume 50% larutan berair HNO3 untuk menghilangkan lapisan oksida, lalu bersihkan. dengan air dan alkohol.
(4) Rakit kedua logam dasar yang telah dibersihkan sesuai dengan persyaratan proses, lalu masukkan ke dalam tungku vakum untuk pengelasan. Parameter pengelasannya adalah: suhu pengelasan 810 derajat ±10 derajat, tekanan 5~10MPa, waktu 10 menit, dan derajat vakum 1,3332×10-8~1,3332×10-9MPa. Lapisan difusi perantara dapat ditambahkan di antara dua logam dasar. Biasanya, bahan lapisan difusi adalah logam niobium, atau tidak diperlukan lapisan difusi perantara. Bersihkan permukaan sambungan dengan hati-hati setelah pengelasan.
Jika pengelasan busur argon digunakan untuk mengelas tembaga dan titanium, memilih elektroda tungsten serium dapat meningkatkan kualitas pengelasan dan bermanfaat bagi kesehatan manusia. Misalnya, saat mengelas paduan tembaga (QCr0.5) dan paduan titanium (TC2), niobium dapat digunakan sebagai bahan lapisan transisi, dan kemurnian argon adalah 99,8% untuk mendapatkan sambungan berkualitas tinggi.
