鈦及其合金是高強耐熱結構材料,具有優(yōu)異的耐腐蝕性能,大大超過了不銹鋼。在空氣中表面極易形成一層黑色、疏松的氧化膜,對粘接強度影響很大,必須除去。為了使鈦能適應300℃以上的高溫,必須考慮表面處理能使粘接在該溫度下保持堅固和耐久,因此,鈦及鈦合金的處理一直是比較困難的。研究發(fā)現(xiàn),金紅石(R)型鈦金屬氧化層結構不如銳鈦(A)型有利于粘接。
鈦及其合金脫脂用的溶劑有丙酮、甲乙酮、異丙醇、三氯乙烯等。如果用氯化溶劑脫脂,會增加焊接附近的腐蝕開裂應力,必須在粘接前徹底清除。
堿液侵蝕鈦及其合金表面易形成金紅石型氧化物,粘接效果不好。而用酸液侵蝕較好,但最大的問題是酸蝕處理時會放出氫氣,產生“氫脆”,嚴重劣化鈦及其合金的力學性能。若用硝酸:氫氟酸=10:1(體積)處理鈦及其合金時,就可將氫脆作用抑制到最低程度。再加入適量的硫酸鈉,處理后的鈦粘接耐久性提高5—10倍。
具體的處理方法為,非氯化溶劑脫脂后,于非硅酸鹽堿液中60~65℃浸泡5min,水洗后于下述溶液中室溫處理2min。
氫氟酸(70%) 4.2~6.1mL
硝酸(70%) 82~103mL
硫酸鈉(無水) 5.8~6.1g
去離子水 稀釋至1000mL
水洗后再于以下溶液中處理2min。
磷酸三鈉 13.0~13.7g
氫氟酸(70%) 4.3~5.1mL
氟化鈉 5~5.88
蒸餾水 稀釋至1000mL
水洗后60℃干燥30min,處理后的工件在粘接前該用干凈的牛皮紙包裹。
陽極氧化處理的鈦合金表面,呈多孔蜂窩狀氧化物形態(tài),初始粘接強度高,耐久性好。
以氫氧化鈉為主的混合液(NaOH、EDTA、Na2SO3、酒石酸鈉)作為陽極氧化溶液,處理后的鈦合金粘接剪切強度為26~30MPa,是不同表面處理方法的最高者。
近年來,氫氧化鈉陽極氧化(SHA)處理受到青睞,它的粘接耐久性與鉻酸陽極氧化(CAA)相當或還好,更為重要的是SHA為環(huán)境友好工藝。
對于鈦合金要求粘接強度高和耐久性好的粘接,環(huán)氧膠黏劑則為首選。典型配方(質量份)為:
F-51環(huán)氧樹脂 100
6269脂環(huán)族環(huán)氧樹脂 20
羧基液體丁腈橡膠 20
4,4′-氨基二苯砜 33
玻璃粉(200目) 30
鈦白粉 30
鎂鹽晶須(M-HOS) 10
8-羥基喹啉 2
KH-560 2
125℃/2h+200℃/2h固化。 環(huán)氧樹脂 - mcguy.net -(責任編輯:admin) |