הריתוכים והאזורים המושפעים-בחום של ריתוך קרן אלקטרונים הם צרים יותר, והם מועדים פחות לכשל בהשוואה לריתוך גז אינרטי של טונגסטן (GTA) המפקיד כמות גדולה של חום על חומר העבודה.
זיהום חמצן מהווה בעיה עבור ריתוכים מסוימים מכיוון שחמצן נפרד לגבולות התבואה ומפחית את המשיכות מעבר להשפעת מבנה הריתוך. למוליבדן מותך-קשת יש תכולת פחמן גבוהה יותר מאשר מוליבדן מתכת אבקת וניתן לרתך יותר ממוליבדן מתכת אבקת. סגסוגת המוליבדן TZM סובלנית יותר לחמצן מאשר מוליבדן טהור מכיוון שהטיטניום המתכתי והזירקוניום התגובתי שלו יכולים להגיב עם חמצן ליצירת תחמוצות עדינות במהלך תהליך הריתוך. מוליבדן מרותך בדרך כלל בתא גזים אינרטי-בטוהר גבוה כדי למזער זיהום חמצן.
הריתוך של סגסוגות מסוימות-של אשלגן בדרך כלל אינו מוצלח כמו זה של סגסוגות מוליבדן אחרות מכיוון שהאלמנטים הנדיפים בחומר גורמים להופעת נקבוביות בריתך. לסגסוגות רניום יש יכולת ריתוך טובה. אפקט הרניום הידוע הופך את הסגסוגות הללו לקשיחות אפילו בטמפרטורות נמוכות או במצב התמצקות או התגבשות מחדש. ניתן לרתך סגסוגות מחוזקות לפיזור תחמוצת (ODS), מכיוון שהתחמוצות אינן מתאדות כמו אשלגן. למרות שריתוך משנה באופן משמעותי את מבנה הגרגירים הייחודי של סגסוגות אלו, גודל הגרגיר של הריתוך והאזור המושפע מהחום (HAZ) עדין יותר מזה של ריתוך המוליבדן הטהור. זה עוזר לשפר את ההשפעות השליליות של ריתוך על סגסוגות אלה. איורים 1 ו-2 משווים את המעבר בין ה-HAZ למתכת הבסיס ברכיבי מוליבדן מוליבדן מרותכים של TIG-ורכיבי מוליבדן טהור מרותכים ב-TIG-. בהשוואה לגרגירי ההתגבשות השווים ברכיב מוליבדן טהור, פיזור התחמוצת באזור המושפע מהחום של סגסוגת ה-ODS מייצר את מבנה הגרגיר הארוך והשזור הרצוי.
המעבר בין האזור-מושפע החום (בצד ימין) לבין חומר הבסיס (בצד שמאל) בסגסוגת TIG- ODS Mo-La המרותכת
המעבר בין האזור המושפע-החום (בצד ימין) למתכת הבסיס (בצד שמאל) בריתוך TIG מוליבדן טהור
התמונה הבאה ממחישה יישום נפוץ של ריתוך רכיבי מוליבדן, המשמש לאיטום ולייצור וכן לחיבור והדבקה של הרווחים של כלי סינטרים. הלחמה משמשת לעתים קרובות לחיבור של מוליבדן וסגסוגות מוליבדן. טווח נקודת ההיתוך של חומרי הלחמה מסחריים משתנה בין 630 מעלות ל-1400 מעלות. ההרכבים שונים למדי, כאשר רובם מכילים מתכות יקרות וכמה סגסוגות על בסיס ניקל-. יצרנים של חומרי הלחמה וציוד יכולים לספק תמיכה טכנית. טמפרטורת ההלחמה צריכה להיות נמוכה מטמפרטורת ההתגבשות מחדש של סגסוגת המוליבדן כדי למזער את אובדן החוזק.
סירת Moly הדגימה את טכניקות העיצוב והעיבוד הבסיסיות וכן את שיטת הריתוך GTA אשר אוטמת את הפערים בנקודות החיבור.
אתגרים מרכזיים ובחירת תהליכים בריתוך סגסוגת מוליבדן
1: אתגרים אופייניים לחומר
נקודת התכה גבוהה (2620 מעלות): דורש מקור חום בצפיפות אנרגיה גבוהה (כגון קרן אלקטרונים, לייזר).
שבירות בטמפרטורה נמוכה: יש צורך בחימום מוקדם (200-300 מעלות) לפני הריתוך כדי למנוע פיצוח קר.
חמצון בטמפרטורה גבוהה: חייב להיות מוגן על ידי גז אינרטי (Ar/He) או ואקום לאורך כל התהליך.
גיבוש גרגרים: שלטו בקפדנות על קלט החום כדי למנוע שבירות באזור שחומם יתר על המידה.
2: נקודות מפתח בקרת תהליכים
טיפול לפני-ריתוך: ניקוי אולטראסוני עם שטיפת אצטון + חומצה (HF:HNO₃=1:3), הסר ביסודיות שכבת תחמוצת.
טמפרטורת שכבה: שמרו על מעל 200 מעלות (עבור חלקים עבים, נדרש חימום של חומר העבודה).
טיפול לאחר-ריתוך: חישול ואקום של 1500 מעלות / שעה כדי למנוע מתח שיורי ולשפר את המשיכות.