De svejsninger og varme-berørte zoner ved elektronstrålesvejsning er smallere, og de er mindre tilbøjelige til at fejle sammenlignet med wolfram inert gasbuesvejsning (GTA), som afsætter en stor mængde varme på emnet.
Iltforurening er et problem for nogle svejsninger, fordi ilt udskilles til korngrænserne og reducerer duktiliteten ud over svejsemikrostrukturens indflydelse. Bue-smeltet molybdæn har et højere kulstofindhold end pulvermetallurgisk molybdæn og er mere svejsbart end pulvermetallurgisk molybdæn. Molybdænlegeringen TZM er mere tolerant over for ilt end ren molybdæn, fordi dens reaktive metalliske titanium og zirconium kan reagere med oxygen og danne fine oxider under svejseprocessen. Molybdæn svejses normalt i et inert gaskammer med høj-renhed for at minimere iltforurening.
Svejsningen af kalium-doterede legeringer er normalt ikke så vellykket som andre molybdænlegeringer, fordi de flygtige elementer i materialet forårsager, at der opstår porer i svejsningen. Rheniumlegeringer har god svejsbarhed. Den velkendte rheniumeffekt gør disse legeringer seje selv ved lave temperaturer eller i størknings- eller omkrystallisationstilstand. Oxid-dispersion-forstærkede (ODS) legeringer kan svejses, fordi oxider ikke fordamper som kalium. Selvom svejsning væsentligt ændrer den unikke kornstruktur af disse legeringer, er kornstørrelsen af svejsningen og den varme-påvirkede zone (HAZ) finere end den for den rene molybdænsvejsning. Dette er med til at forbedre de negative virkninger af svejsning på disse legeringer. Figur 1 og 2 sammenligner overgangen mellem HAZ og uædle metaller i TIG-svejsede ODS-molybdænkomponenter og TIG-svejsede rene molybdænkomponenter. Sammenlignet med den dårlige omkrystallisation af ligeaksede korn i den rene molybdænkomponent, producerer oxiddispersionen i den varme-påvirkede zone af ODS-legeringen den ønskede lange og sammenvævede kornstruktur.
Overgangen mellem den varme-påvirkede zone (til højre) og basismaterialet (til venstre) i den TIG-svejsede ODS Mo-La-legering
Overgangen mellem den varme-påvirkede zone (til højre) og basismetallet (til venstre) i ren molybdæn TIG-svejsning
Det følgende billede illustrerer en almindelig anvendelse af molybdænkomponentsvejsning, som bruges til forsegling og formning samt til nitning og limning af mellemrummene i sintrede beholdere. Lodning bruges ofte til at forbinde molybdæn og molybdænlegeringer. Smeltepunktsintervallet for kommercielle loddematerialer varierer fra 630 grader til 1400 grader. Sammensætningerne er ret forskellige, hvor de fleste indeholder ædelmetaller og nogle nikkel-baserede legeringer. Producenter af loddematerialer og -udstyr kan yde teknisk support. Loddetemperaturen bør være lavere end rekrystallisationstemperaturen for molybdænlegeringen for at minimere styrketabet.
Moly-båden demonstrerede de grundlæggende formnings- og bearbejdningsteknikker samt GTA-svejsemetoden, som tætner hullerne ved forbindelsespunkterne.
Nøgleudfordringer og procesvalg i molybdænlegeringssvejsning
1: Materialekarakteristiske udfordringer
Højt smeltepunkt (2620 grader): Kræver varmekilde med høj energitæthed (såsom elektronstråle, laser).
Lav temperatur skørhed: Forvarmning (200-300 grader) er nødvendig før svejsning for at forhindre kold revner.
Oxidation ved høj temperatur: Skal beskyttes af inert gas (Ar/He) eller vakuum under hele processen.
Korngrovning: Styr varmetilførslen strengt for at undgå skørhed i den overophedede zone.
2:Proceskontrolnøglepunkter
For-svejsebehandling: Ultralydsrensning med acetone + syrevask (HF:HNO₃=1:3), fjern oxidfilm grundigt.
Lagtemperatur: Hold over 200 grader (for tykke dele er opvarmning af emnet påkrævet).
Efter-svejsebehandling: 1500 grader /1 time vakuumudglødning for at eliminere resterende stress og forbedre duktiliteten.