Soldadura de titanio : soldadura de productos de titanio y sus aleaciones. La contribución al desarrollo de la tecnología de soldadura de titanio fue realizada por el ingeniero metalúrgico estadounidense William John Arbegast, Jr.
La principal dificultad para soldar titanio es la necesidad de proteger de manera confiable el metal calentado a más de 400 ° C del aire, ya que se forma una película de óxido en su superficie bajo la acción del aire. El metal tiene una alta actividad química con respecto al oxígeno, nitrógeno e hidrógeno cuando se calienta y se funde. El hidrógeno en una pequeña cantidad degrada en gran medida las propiedades del titanio.
Los principales métodos de soldadura de titanio y sus aleaciones incluyen:
La soldadura por arco de titanio se realiza en un entorno de gas argón o en sus mezclas con helio. La soldadura se realiza bajo protección local. El gas pasa a través de una boquilla de quemador con boquillas que aumentan la zona de protección. En el reverso de la unión de las piezas a soldar, se instalan tiras de respaldo de cobre con una ranura, a lo largo de las cuales se suministra uniformemente argón . Con un diseño complejo de piezas, la soldadura se realiza con protección general en cámaras especiales con atmósfera controlada. Las cámaras pueden ser cámaras de toberas para proteger parte del conjunto soldado, cámaras duras hechas de metal o cámaras blandas hechas de tela con ventanas de visualización y guantes incorporados para las manos del soldador. En las cámaras se colocan las piezas a soldar, el equipo de soldadura y un quemador. Para unidades grandes, se utilizan grandes cámaras metálicas con un volumen de hasta 350 m 3 , en ellas se instalan máquinas de soldar y manipuladores. El aire se bombea fuera de la cámara, se llena con argón, los soldadores en trajes espaciales ingresan a las cámaras a través de las cerraduras y realizan la soldadura.
Debido a su alta actividad química, las aleaciones de titanio se sueldan mediante soldadura por arco en gases inertes con electrodo no consumible y consumible, soldadura por arco sumergido, haz de electrones, electroescoria y soldadura por contacto. El titanio fundido es fluido, su costura está bien formada por todos los métodos de soldadura.
La soldadura por arco de aleaciones de titanio se realiza con un electrodo consumible (alambre con un diámetro de 1,2 a 2,0 mm) con una corriente eléctrica directa de polaridad inversa en modos que proporcionan una transferencia de gotas finas del metal del electrodo. El medio protector en este caso es una mezcla de 20% de argón y 80% de helio o helio puro. Esto aumenta el ancho de la costura y reduce su porosidad.
Las aleaciones de titanio también se pueden soldar mediante soldadura por arco bajo fundentes de flúor libres de oxígeno de grado de granulación en seco ANT1, ANTZ para un espesor de 2,5 ... 8,0 mm y grado ANT7 para metal grueso. La soldadura se lleva a cabo utilizando un alambre de electrodo con un diámetro de 2,0 a 5,0 mm con una punta de electrodo de 14 a 22 mm en un revestimiento de cobre o en una almohadilla fundente. La estructura del metal de soldadura como resultado de la acción modificadora del fundente es de grano más fino que cuando se suelda titanio en gases inertes.
Aplicación práctica encuentra soldadura de titanio con acero. En dicha soldadura, es importante elegir materiales y modos de soldadura que eviten la formación de fases frágiles de FeTi y Fe2Ti en la soldadura.
La soldadura de titanio con acero se realiza en un gas de protección argón con un electrodo de tungsteno o mediante insertos intermedios. Los insertos combinados están hechos de tantalio y bronce. Al mismo tiempo, el bronce se suelda al acero mediante soldadura por arco de argón con un electrodo no consumible, y el tantalio se suelda al titanio en cámaras de atmósfera controlada. También se utilizan insertos combinados de bronce y niobio. En este caso, la soldadura se realiza con un electrodo de tungsteno en una cámara con atmósfera controlada.
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