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钽的特性

文章出处:洛阳西格马高温电炉 人气:60 发表时间:2021-07-27

钽是稀有金属,具有熔点高、耐腐蚀、塑性好、化学活性高的特点。

高温下,钽表面的氧化膜被破坏,因此能与多种物质反应,常温下钽能与氟反应。

钽是一种略带蓝色的浅灰色金属,密度为16.50g/com,质量十分坚硬,它的熔点为2996摄氏度,沸点高达5300摄氏度,它富有延展性,在冷却状态下冷加工可以拉成细丝和制成薄箔,它的韧性很强,比铜更好,它的膨胀系数很小,每升高1摄氏度,只膨胀百分之六点六,这些都使钽具备了特殊的用途,是制造喷气发动机和原子能工业不可缺少的材料。

在1440摄氏度Fe和Ta发生共晶反应生成Fe2Ta.多由于高温合金材料。高温钽合金是采用固溶强化使合金具有良好热稳定性的钽合金,主要用于航天航空工业作为高温结构材料。强化元素为铼、钨、钼、锆和铪。综合加入量一般小于15%(质量)。铼固溶强化效果最好。

钨可提高蠕变强度。钽中加入钨会提高钽的熔点,提高钽的高温强度。锆和铪可降低氧的溶解度,与氧生成氧化物相沉淀,从而提高抗碱金属腐蚀能力。

钽的化学稳定性较强,在常温下不和水及空气发射反应,无论在冷和热的条件下都有极强的抗腐蚀性,且能抵抗氢氟酸以外的一切无机酸,它不仅不怕硝酸、盐酸、王水、就连加热到900摄氏度高温,钽的化学稳定性还能胜过玻璃。

钽的抗蚀能力与玻璃相同,在中温(约150℃)只有氟、氢氟酸、三氧化硫(包括发烟硫酸)、强碱和某些熔盐对钽有影响。金属钽在常温的空气中稳定,加热到高于500℃则加速氧化生成Ta205。

工业中应用的钽件大多要经过焊接加工,要想获得良好的焊接质量,焊缝成形控制至关重要。

 

1、钽的焊接性分析:

钽是高熔点金属、导热快、易氧化脆化、高温热影响区的金属与熔池难以辨别,因此焊接成形控制困难。

2、焊接方法:

在钽的焊接研究中,目前有采用氩弧焊焊接钽的,也有采用激光点焊的,还有采用氦弧焊接的,如果是板的复合焊,最好是选用爆炸焊接。

3、焊前准备:

焊接前应用机械方法清除工件上的飞边和毛刺,然后用溶液清洗、烘干、焊缝边缘不能有油、水及污垢。

4、焊接工艺:

如果采用氩弧焊可将工件正面使用氦气(体积分数为99.99%)保护,气流量可选7L/min,反面采用氩气(体积分数为99.99%)保护,气流量可选5L/min,对接焊缝要保证焊透就要预留间隙,焊接电流可根据板厚选取,但焊接电压不应过高,一般以18-19V为宜,适合短弧焊接。

对于钽的复合板连接工艺比一般的复合板连接要复杂一些,因为钽的熔点高达2996摄氏度,通常用钢做基板的钽-钢复合板完全不能焊接,爆炸钽复合板必须用铜做中间层,成为钢-铜-钽三层的钽复合板,在爆炸焊接钽复层时,由于铜中间层将热量向焊接区周围传导,这样就可以避免基层材料*钢)的熔化。

 

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