¿Cómo soldar titanio y sus aleaciones?

Tecnología de soldadura

• Método de soldadura

Método de soldadura GTAW, conexión de corriente continua, utilizando el encendido del arco de alta frecuencia y la atenuación de la máquina de soldadura del dispositivo de extinción del arco.

• Material de soldadura

La selección del alambre de soldadura debe hacer que la resistencia a la tracción de la costura de soldadura no sea inferior al límite inferior de la resistencia a la tracción estándar del metal base recocido, la plasticidad y la resistencia a la corrosión de la costura de soldadura después del estado de soldadura no es inferior al metal base recocido o similar al metal base, y la soldabilidad es buena.

La composición química de Alambre ER Ti-2 se muestra en la tabla siguiente.

Alambres de soldadura	Ti	Fe	C	N	H	O
ERTi-2	Saldo	0.3	0.1	0.05	0.015	0.25

• Selección del gas de protección y del color de la soldadura

La pureza del argón para soldadura no debe ser inferior a 99,99%, la humedad debe ser inferior a 50mL /m³, y el punto de rocío no debe ser superior a -40℃. No debe utilizarse cuando la presión del argón embotellado sea inferior a 0,981MPa. El baño de soldadura y la zona donde la temperatura de la superficie interna y externa de la junta de soldadura es superior a 400℃ están protegidos por gas argón.

Color de las uniones soldadas	Plata	Amarillo claro	Amarillo oscuro	Morado (brillo metálico)	Azul (brillo metálico)	Blanco hueso, blanco amarillento
Pureza del gas argón	99.99%	98.7%	97.8%	97.5%	97%	96%
Calidad de la soldadura	Alta calidad	Bien	Cualificado	Cualificado	No cualificado	No cualificado

• Preparación de la soldadura

Deben tomarse medidas eficaces para evitar la disolución mutua entre el acero y el titanio en el proceso de soldadura, mantener el lugar limpio y evitar el uso de herramientas de hierro.

Groove processing. After cutting the titanium pipe, the grinder is used to polish the groove. The groove Angle is 30°±2.5° on one side and the blunt edge is 0.5 ~ 1.5mm. The processing of the groove should not cause the base metal to produce overheating discoloration. The inner and outer surfaces of the groove and its sides within 25mm shall be cleaned by the following procedure: polishing by polishing machine — polishing by sandpaper wheel — cleaning by acetone. Clean the welding wire with a sponge dipped in acetone, and carefully check whether there are cracks and interlayers near the base metal groove and the welding wire, and wait for the dry end of the groove before operation. If welding cannot be done in time, self-adhesive tape and a plastic sheet should be used to protect the groove. The time from cleaning to welding is not more than 2 hours, welder’s gloves should be clean before use must be cleaned with anhydrous ethanol (or acetone), avoid cotton fiber attached to the surface of the welder.

• Parámetros del proceso de soldadura

Grosor de la pared	Capa de soldadura	Diámetro del electrodo de wolframio	Corriente de soldadura	Diámetro del cable	El flujo de gas argón			El diámetro de la boquilla
					Mango de soldadura	Cubierta de arrastre	Tubo
3-4	2	2.4	75-95	2.5	11-13	20-22	11-22	12
5-6	3	2.4	90-120	2.5	12-15	20-22	11-22	18
7-8	3-4	3.0	120-160	3.0	12-15	20-22	11-22	18

Cabe señalar que, con la condición de garantizar una buena formación de la soldadura, debe seleccionarse, en la medida de lo posible, una soldadura de energía de línea pequeña, y la temperatura entre capas no debe ser superior a 200℃ para evitar que el grano crezca durante demasiado tiempo a alta temperatura. El proceso de soldadura se llevará a cabo bajo la protección de argón: la boquilla de la antorcha de soldadura se utilizará para proteger el baño de fusión, la cubierta de arrastre de la antorcha de soldadura se utilizará para proteger la soldadura caliente y la superficie exterior de la zona próxima a la junta, y el tubo se llenará de argón para proteger la costura de soldadura y la superficie interior de la zona próxima a la junta. Cuando se suelde el tubo de titanio de gran diámetro, el soldador utilizará una máscara de gas y una cubierta protectora manual para proteger la parte posterior del baño de soldadura.

Cuando se sueldan tubos de diámetro pequeño u orificio fijo, el papel soluble debe utilizarse en el lugar donde la superficie del tubo de titanio está a 150-300 mm de la ranura (debe tomarse un valor mayor según la operabilidad) para evitar que el papel soluble de sellado se dañe por la presión excesiva en el tubo, y luego debe llenarse de gas argón para agotar el aire en el tubo. El argón debe precargarse completamente antes de soldar, y el argón debe retrasarse después de soldar para enfriar completamente la zona de alta temperatura y evitar la oxidación de la superficie.

Inspección de soldaduras

El soldador deberá limpiar la superficie del cordón para que tenga un buen aspecto.

La anchura debe ser de 2 mm por encima del borde de la ranura. La altura de la punta de la soldadura en ángulo debe cumplir los requisitos de diseño y la forma debe ser lisa. La calidad de la superficie deberá cumplir los siguientes requisitos: no se permiten defectos como mordeduras en los bordes, grietas, falta de fusión, porosidad, inclusión de escoria y salpicaduras; Altura residual de la soldadura: cuando el espesor de la pared es inferior a 5 mm, 0 ~ 1,5 mm; Cuando el espesor de la pared es superior a 5 mm, es de 1 ~ 2 mm; La cantidad de borde escalonado en la superficie de la soldadura c no deberá ser superior a 10% del espesor de la pared, y no superior a 1 mm.

Las soldaduras del fondo se inspeccionarán mediante líquidos penetrantes y se considerará que no presentan grietas ni ningún otro defecto superficial. Se comprobará el color de la superficie de cada soldadura, que indica el cambio de color de la película de óxido superficial a diferentes temperaturas, y sus propiedades mecánicas no son las mismas. (Ver Tabla 3) Nota: El método de decapado debe utilizarse para distinguir la oxidación a baja temperatura de la oxidación a alta temperatura.