Como soldar o titânio e a sua liga?

Tecnologia de Soldadura

• Método de soldadura

Método de soldadura GTAW, ligação por corrente contínua, utilizando ignição por arco de alta frequência e atenuação do aparelho de soldadura por extintor de arco.

• Material de soldadura

A selecção do fio de soldadura deve fazer com que a resistência à tracção do cordão de soldadura não seja inferior ao limite inferior da resistência à tracção padrão do metal de base recozido, a plasticidade e resistência à corrosão do cordão de soldadura após o estado de soldadura não seja inferior ao metal de base recozido ou semelhante ao metal de base, e a soldabilidade seja boa.

A composição química de Fio ER Ti-2 é apresentado no quadro abaixo.

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

• Selecção de gás de protecção e cor de soldadura

A pureza do argon para soldadura não deve ser inferior a 99,99%, a humidade deve ser inferior a 50mL /m³, e o ponto de orvalho não deve ser superior a -40℃. Não deve ser utilizado quando a pressão do argon engarrafado for inferior a 0,981MPa. A piscina de soldadura e a área onde a temperatura interna e externa da superfície da junta de soldadura é superior a 400℃ estão protegidas por gás argon.

Cor das juntas de soldadura	Prata	Amarelo claro	Amarelo escuro	Púrpura (brilho metálico)	Azul (brilho metálico)	Branco-amarelado, branco-amarelado
Pureza do gás de árgon	99.99%	98.7%	97.8%	97.5%	97%	96%
Qualidade da soldadura	Alta qualidade	Bom	Qualificado	Qualificado	Não qualificado	Não qualificado

• Preparação da soldadura

Devem ser tomadas medidas eficazes para evitar a dissolução mútua entre o aço e o titânio no processo de soldadura, manter o local limpo e evitar a utilização de ferramentas de ferro.

Processamento de ranhuras. Depois de cortar o tubo de titânio, o moedor é utilizado para polir a ranhura. O ângulo da ranhura é de 30°±2,5° de um lado e a extremidade romba é de 0,5 ~ 1,5mm. O processamento da ranhura não deve provocar o sobreaquecimento do metal de base. As superfícies interior e exterior da ranhura e os seus lados dentro de 25mm devem ser limpos pelo seguinte procedimento: polimento por máquina de polir - polimento por roda de lixa - limpeza por acetona. Limpar o fio de soldadura com uma esponja mergulhada em acetona, e verificar cuidadosamente se existem fissuras e camadas intermédias perto da ranhura de metal de base e do fio de soldadura, e aguardar pela extremidade seca da ranhura antes da operação. Se a soldadura não puder ser feita a tempo, deve ser utilizada fita autocolante e uma folha de plástico para proteger a ranhura. O tempo desde a limpeza até à soldadura não é superior a 2 horas, as luvas do soldador devem ser limpas antes da utilização devem ser limpas com etanol anidro (ou acetona), evitar a fibra de algodão fixada à superfície do soldador.

• Parâmetros do processo de soldadura

Espessura da parede	Camada de soldadura	Diâmetro do eléctrodo de tungsténio	Corrente de soldadura	Diâmetro do fio	O fluxo de gás argon			O diâmetro do bico
					Punho de soldadura	Cobertura de arrastamento	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

Vale a pena notar que, sob a condição de assegurar uma boa formação de soldadura, a soldadura de energia de linha pequena deve ser seleccionada na medida do possível, e a temperatura entre camadas não deve ser superior a 200℃ para evitar que o grão cresça durante demasiado tempo a alta temperatura. O processo de soldadura deve ser realizado sob a protecção de argon: o bocal da tocha de soldadura deve ser utilizado para proteger a piscina fundida, a cobertura da tocha de soldadura deve ser utilizada para proteger a soldadura quente e a superfície exterior da área próxima da junta, e o tubo deve ser enchido com argon para proteger a junta de soldadura e a superfície interior da área próxima da junta. Quando a tubagem de titânio de grande diâmetro for soldada, o soldador deverá utilizar uma máscara de gás e uma cobertura de protecção manual para proteger a parte de trás da piscina de soldadura.

Ao soldar tubos com um diâmetro pequeno ou orifício fixo, o papel solúvel deve ser utilizado no local onde a superfície do tubo de titânio está a 150-300mm de distância da ranhura (um valor maior deve ser tomado de acordo com a operabilidade) para evitar que o papel solúvel do selo seja danificado por pressão excessiva no tubo, e depois o gás argónio deve ser enchido para esgotar o ar no tubo. O árgon deve ser totalmente pré-carregado antes da soldadura, e o árgon deve ser retardado após a soldadura para arrefecer completamente a área de alta temperatura e evitar a oxidação da superfície.

Inspecção da soldadura

O soldador deve limpar a superfície do cordão de solda até obter uma boa aparência.

A largura deve ser de 2mm sobre a borda da ranhura. A altura do dedo do pé de soldadura de filete deve satisfazer os requisitos de desenho e a forma deve ser lisa. A qualidade da superfície deve cumprir os seguintes requisitos: não são permitidos defeitos tais como mordedura do bordo, fissuras, não-fusão, porosidade, inclusão de escória e salpicos; altura residual da soldadura: quando a espessura da parede for inferior a 5mm, 0 ~ 1,5mm; quando a espessura da parede for superior a 5mm, é de 1 ~ 2mm; A quantidade de rebordo escalonado na superfície da soldadura c não deve ser superior a 10% da espessura da parede, e não deve ser superior a 1mm.

As soldaduras do fundo devem ser inspeccionadas penetrantes e devem ser consideradas como estando livres de fissuras e quaisquer outros defeitos superficiais. Verificar a cor da superfície de cada soldadura, o que indica a mudança de cor da película de óxido superficial a diferentes temperaturas, e as suas propriedades mecânicas não são as mesmas. (Ver Tabela 3) Nota: O método de decapagem deve ser utilizado para distinguir a oxidação a baixa temperatura da oxidação a alta temperatura.