Kako zavariti tantal

Što je tantal?

Tantalum (Ta) is very hard, malleable, has high corrosion resistance, high electrical and thermal conductivity and can be welded.

Temperatura taljenja tantala je vrlo visoka 5463°F ili 3017°C. Mikrostruktura tantala je tjelesno centriran kubik (BCC). Zbog velike tvrdoće, mljevenje tantala nije praktično. Naravno, tantal je mekan u svom čistom obliku.

Ali obično se legira za veća mehanička svojstva. Tantal ima vrlo visoku žilavost na sobnoj temperaturi i kriogenoj temperaturi, kao što je navedeno u raznim vrstama literature.

Zbog svoje visoke temperature taljenja tantal je dobar vatrostalni materijal, ali njegova cijena je jedan od ključnih čimbenika.

Zbog visoke temperature taljenja, žilavosti i čvrstoće tantal se koristi u motorima zrakoplova, električnim uređajima, kirurškim implantatima i rukovanju korozivnim tvarima u laboratorijima.

Specifikacije materijala

Standardne specifikacije: ASTM B364, B365, B521, B708 ​​& F560

Standardni materijal od tantala i UNS broj: R005200, R05400 (čisti tantal), R05252 (legirani 2,5% volframa), R05255 (10% volframa).

Zbog vrhunske mogućnosti izrade i duktilnosti na niskim temperaturama, s dobrom čvrstoćom na visokim temperaturama do 3500°F (1926°C), tantal je idealna legura za komponente zrakoplovstva. Legure tantala mogu se klasificirati u dvije glavne vrste:

(1) Ta-10W-2,5Moly, Ta-5W-2,5Moly, & Ta-8W-2Hf (legure ojačane čvrstom otopinom)

(2) Složeni sustav legura koji koristi ojačanje čvrstom otopinom i/ili disperzijsko ojačanje kao što je Ta-9,6W-2,4Hf-0,01 C i Ta-6,5W-3,0Re-1,0Hf-0,3Zr-0,025Y.

Mechanical properties of tantalum B708

Zavarljivost legura tantala

Iako tantal ima dobru zavarljivost, potrebno ga je pravilno očistiti prije upotrebe, a za najbolju kvalitetu zavarivanja treba ga zavarivati ​​u komori za inertni plin. Općenito, na zavarivanje tantala utječu četiri čimbenika:

(1) intersticijske nečistoće,
(2) Parametri zavarivanja, (3) Elementi legiranja i (4) Mikrostruktura zavara

Welding electrode/filler wire for TIG tantalum welding

Većina zavarivanja tantala izvodi se autogenim TIG-om, što znači zavarivanje bez žice za punjenje. U slučaju da je potrebno dodati žicu za punjenje, ona se može izrezati i izraditi od istog materijala koji se zavaruje.

Tanke žice mogu se izrezati iz tantalovog lima smicanjem jer smicanje neće uzrokovati termičko oštećenje materijala što može biti problem ako se koristi brušenje.

Budući da je vrlo reaktivan metal, tantal zahtijeva posebnu pažnju tijekom zavarivanja. Površina tantala nakon što dosegne temperaturu iznad 600°F zahtijeva omotač od inertnog plina kako bi se spriječila krtost materijala.

Zaštita argonom ili helijem ili mješavinom oba koristi se kako bi se izbjegla ova krtost.

Bilo kakva krtost koja može biti uzrokovana apsorpcijom kisika ili vodika, rezultirat će gubitkom duktilnosti materijala. Stoga je bitno zavarivati ​​tantal u komori inertnog plina kako bi se postigli maksimalni duktilni zavari.

Otporno zavarivanje je još jedna opcija za zavarivanje tantala i može se izvesti konvencionalnom opremom.

Zbog visoke temperature taljenja tantala (2700 o F) u usporedbi s ugljičnim čelikom ili legurama nehrđajućeg čelika, potrebna je velika struja zavarivanja tijekom otpornog zavarivanja.

Vrijeme zadržavanja otpornog zavarivanja treba biti nisko kako bi se izbjegla prekomjerna toplina na vanjskoj površini zavarenih spojeva.

Mikrostrukture zavara i ZUT (zavarene TIG) tantalove legure ASTM B708-R05252 prikazane su na donjoj slici.

Shielding gases for tantalum welding

Tantalum welding is performed only with inert gas. Both argon and helium are used in the tantalum welding industry.

Zaštita od plina helija je prikladnija za zavarivanje tantalom jer nudi poboljšanu penetraciju pri zavarivanju bez punila. Korištenje sustava pratećeg plina tijekom zavarivanja također je korisno.

Open this in UX Builder to add and edit content