Vrsta rešetke, tališče, toplotna prevodnost, koeficient linearne razteznosti in kemična sestava bakrenih in titanovih plošč so zelo različni, zato jih je zelo težko variti.
1. Zvari so nagnjeni k poram
(1) Baker in titan imata močno sposobnost absorpcije vodika pri visokih temperaturah, vodik pa je bolj topen v tekočem bakru in titanu.
(2) Plin nastaja v bazenu staljene metalurške reakcije pri visoki temperaturi.
(3) Kisik in dušik okoli območja varjenja sta potopljena v bazen staline. Med procesom kristalizacije bazena staline ves plin ne more uiti s površine bazena staline in ostane v zvaru, da tvori pore.
2. Varjeni spoji so nagnjeni k razpokam
Pri varjenju bakra in titana lahko nastaneta evtektik in hidrid na kovinskih straneh obeh osnovnih materialov, kar lahko zlahka povzroči razpoke pod vplivom varilne napetosti.
(1) Baker in bizmut tvorita (Cu+Bi) evtektik z evtektično točko 270 stopinj.
(2) Baker in aluminij tvorita (Cu+Pb) evtektik z evtektično točko 326 stopinj.
(3) Bakrov in železov sulfid tvorita evtektik (Cu+Cu2O) z evtektično točko 1067 stopinj.
(4) Na kovinski strani titanovega osnovnega materiala se tvori kosmičem podoben hidrid TiH2, ki povzroči vodikovo krhkost.
(5) Koeficienti linearne razteznosti bakra in titana so več kot 1-krat različni, kar povzroči večjo napetost med varjenjem.
3. Mehanske lastnosti zvarnih spojev so nizke
(1) Oksidni film lahko oslabi intergranularno vez med bakrom in titanom. Na primer, ko vsebnost kisika v zvaru doseže 0.38%, se upogibni kot spoja zmanjša s 180 stopinj na 120 stopinj.
(2) Velika količina evtektika in hidridov bistveno zmanjša plastičnost in žilavost zvarnih spojev.
(3) Medsebojna topnost bakra in titana je zelo majhna, intermetalne spojine pa zlahka nastanejo pri visokih temperaturah. Kot so Ti2Cu, TiCu, Ti3Cu4, Ti2Cu3, TiCu2 in TiCu4, ki povečajo krhkost, zmanjšajo plastičnost in znatno zmanjšajo korozijsko odpornost zvara.
Odlične varilne spoje je mogoče doseči z vakuumskim difuzijskim varjenjem, argonskim varjenjem, plazemskim varjenjem, spajkanjem in varjenjem z elektronskim žarkom med bakrom in titanom ali titanovimi zlitinami.
Na primer: uporablja se vakuumsko difuzijsko varjenje. Značilnosti vakuumskega difuzijskega varjenja so, da spoji ne oksidirajo, zvari so lepega videza, kakovost izdelka pa je dobra. Glavni postopek delovanja je: pred varjenjem se osnovna kovina bakra (kot je T2) očisti s trikloroetilenom, da se odstranijo oljni madeži in druge nečistoče. Nato se jedka v 10% raztopini žveplove kisline 1 minuto, spere z destilirano vodo in nato žari. Temperatura žarjenja je 820 ~ 830 stopinj, čas žarjenja pa 10 minut.
Po čiščenju osnovne kovine titana (TA2) s trikloroetilenom jo z metodo vibracij 4 minute jedkajte v 2-odstotnem volumskem deležu HF in 50-odstotnem volumskem deležu vodne raztopine HNO3, da odstranite oksidni film, nato pa ga očistite z vodo in alkoholom.
(4) Sestavite dve očiščeni navadni kovini v skladu z zahtevami postopka in ju nato dajte v vakuumsko peč za varjenje. Parametri varjenja so: temperatura varjenja je 810 stopinj ±10 stopinj, tlak je 5 ~ 10 MPa, čas je 10 minut, stopnja vakuuma pa je 1,3332 × 10-8 ~ 1,3332 × 10-9 MPa. Med dve osnovni kovini se lahko doda vmesna difuzijska plast. Običajno je material difuzijske plasti kovinski niobij ali pa vmesna difuzijska plast ni potrebna. Po varjenju skrbno očistite spojno površino.
Če se za varjenje bakra in titana uporablja obločno varjenje z argonom, lahko izbira cerijevih volframovih elektrod izboljša kakovost varjenja in koristi zdravju ljudi. Na primer, pri varjenju bakrove zlitine (QCr0.5) in titanove zlitine (TC2) se lahko kot material za prehodno plast uporabi niobij, čistost argona pa je 99,8 % za pridobitev visokokakovostnih spojev.
