Perché la saldatura del titanio è diversa dall'acciaio inossidabile
I saldatori di acciaio inossidabile spesso presumono che il titanio sia lo stesso. Non lo è.
Il titanio è reattivo. Alla temperatura di saldatura assorbe ossigeno, azoto e idrogeno dall'aria. Le saldature contaminate diventano fragili e si rompono.L'acciaio inossidabile tollera una certa esposizione all'aria durante la saldatura. Il titanio no.
Tubo in titanio ASTM B338 GR1richiede le stesse precauzioni di saldatura degli altri gradi di titanio. Nessuna scorciatoia.
Per le specifiche tecniche complete diTubo in titanio ASTM B338 GR1, inclusi i dati sulla saldabilità e le raccomandazioni sui metalli d'apporto, vedere la pagina del prodotto qui.
Requisiti di schermatura dell'argon
La zona di saldatura deve essere protetta dall'aria finché il metallo non si raffredda al di sotto dei 400 gradi (750 gradi F).
Tre zone richiedono la schermatura:
Il bagno di saldatura (schermo anteriore)
Il lato posteriore della saldatura (spurgo di supporto)
La zona-influenzata dal calore che segue la saldatura (schermo finale)
Per la saldatura di tubi,È necessario uno spurgo di supporto con argon al 100%.Nessuna eccezione. Lo spurgo deve avvenire prima dell'innesco dell'arco e continuare dopo l'arresto dell'arco fino al raffreddamento del tubo.
Gas di protezione accettabili:Argon puro (99,995% minimo). Le miscele di argon-elio sono accettabili ma non necessarie. Non utilizzare miscele di argon-CO₂. La CO₂ contamina il titanio.
Segni di schermatura inadeguata:Scolorimento blu, paglierino o grigio sulla saldatura o sulla superficie del tubo adiacente. Una saldatura adeguatamente schermata è di colore argento brillante.
Selezione del metallo d'apporto
Per la saldatura di testa diTubi in titanio GR1, il metallo d'apporto solitamente non è necessario. La saldatura viene effettuata fondendo direttamente i bordi del tubo.
Quando è necessario un riempitivo (per riparazioni o adattamenti non corrispondenti-), utilizzareAsta di riempimento in titanio GR1 o GR2. Non utilizzare il riempitivo ERTi-5 (6Al-4V) sul metallo base GR1. La mancata corrispondenza tra resistenza e duttilità causa problemi.
L'asta di riempimento deve essere pulita prima dell'uso.Pulisci con acetone e conservalo in un contenitore pulito. Il materiale di riempimento oleoso o sporco contamina la saldatura.
Passaggi di pulizia prima della saldatura
La contaminazione è la causa principale delle saldature del titanio fallite.
Passaggi di pulizia richiesti:
Rimuovere olio, grasso o impronte digitali con acetone o alcol isopropilico
Rimuovere lo strato di ossido con una spazzola metallica pulita in acciaio inossidabile (dedicata solo al titanio - mai utilizzata su acciaio al carbonio o altri metalli)
Pulisci nuovamente con solvente
Saldare entro 4 ore dalla pulizia
Non utilizzare:Solventi clorurati (tetracloruro di carbonio, tricloroetilene). Questi lasciano residui che causano fessurazioni da tensocorrosione.
Non utilizzare:Tamponi o ruote abrasive che sono state utilizzate su altri metalli. Le particelle di ferro incorporate causano successivamente corrosione galvanica.
Difetti comuni di saldatura
| Difetto | Causa | Prevenzione |
|---|---|---|
| Decolorazione blu o paglierino | Schermatura insufficiente dell'argon | Aumentare il flusso di gas, controllare lo spurgo, aggiungere lo schermo finale |
| Saldatura grigia | Grave contaminazione | Pulire il metallo base, controllare la purezza del gas, sostituire il riempitivo |
| Crepe nel cordone di saldatura | Infragilimento da idrogeno | Controllare l'umidità nella linea dell'argon e pulire il metallo di base |
| Porosità | Metallo base o materiale di riempimento sporco | Pulire accuratamente, conservare correttamente il riempitivo |
| Sottosquadro | Corrente o velocità di marcia eccessiva | Ridurre l'amperaggio, aumentare la velocità di viaggio |
| Fusione incompleta | Corrente bassa o adattamento inadeguato- | Regolare i parametri, assicurarsi che le estremità del tubo siano quadrate |
Qualsiasi saldatura di colore blu, paglierino o grigio deve essere scartata.Eliminare lo scolorimento non risolve il problema. Il metallo sottostante è già fragile.
Requisiti per le prove di saldatura
Per saldatoTubo in titanio ASTM B338 GR1, la norma richiede:
Prova delle correnti parassite- 100% del cordone di saldatura
Prova di appiattimento- il cordone di saldatura non deve rompersi quando il tubo è appiattito
Prova di svasatura- il cordone di saldatura non deve rompersi quando l'estremità del tubo viene espansa
Per le applicazioni critiche sono disponibili test aggiuntivi:
Esame radiografico (RT)- rileva difetti di saldatura interni
Test penetranti (PT)- rileva crepe superficiali
Prova di piegatura- conferma la duttilità della zona di saldatura
Questi test devono essere documentati sul certificato dello stabilimento.Se un fornitore non è in grado di fornire risultati relativi alle correnti parassite per i tubi saldati, i tubi non soddisfano la norma ASTM B338.
Saldatura in officina vs saldatura sul campo
Saldatura in negozio(presso il laminatoio tubi) è automatizzato. I parametri sono controllati. La schermatura dell'argon è coerente. La qualità è alta.
Saldatura sul campo(durante l'installazione o la riparazione) è manuale. Adattarsi-è più difficile. Lo spurgo dell'argon è più difficile. La qualità dipende dall'abilità del saldatore.
Per la saldatura sul campo diTubi in titanio GR1, sono necessarie ulteriori precauzioni:
Utilizzare un volume di spurgo dell'argon maggiore per compensare le perdite
Usa uno scudo finale sulla torcia
Saldare in aria ferma (senza ventole o correnti d'aria)
Testare le prime saldature e tagliarle per l'ispezione
Molti produttori richiedono la qualificazione del saldatore sul titanio prima di iniziare il lavoro sul campo.Un saldatore che esegue saldature perfette sull'acciaio inossidabile potrebbe fallire sul titanio.
Domande frequenti
1. Il tubo in titanio GR1 può essere saldato all'acciaio inossidabile?
Non direttamente. Il titanio e l'acciaio inossidabile formano composti intermetallici fragili. Utilizzare un giunto di transizione (piastra in titanio-in acciaio inossidabile incollata a esplosione-) o una connessione meccanica (flange, ghiere).
2. Cosa succede se una saldatura di titanio diventa blu?
Il colore blu indica contaminazione da ossigeno. Il metallo saldato è fragile. Si spezzerà sotto stress o durante il servizio.Ritaglia la saldatura blu e ris-saldala con la schermatura adeguata.
3. È possibile utilizzare lo stesso elettrodo di tungsteno per il titanio e l'acciaio inossidabile?
No. Il tungsteno può prelevare il ferro dall'acciaio inossidabile e trasferirlo alla saldatura del titanio. La contaminazione del ferro provoca corrosione galvanica.Dedicare un set di elettrodi di tungsteno solo al titanio.
4. È necessario il preriscaldamento per la saldatura del titanio GR1?
No. GR1 non richiede preriscaldamento. Un preriscaldamento eccessivo (superiore a 150 gradi) aumenta effettivamente il rischio di contaminazione perché il metallo caldo assorbe l'ossigeno più velocemente.
5. Qual è lo spessore minimo della parete per i tubi GR1 saldati?
0,5 mm è il minimo pratico per tubi saldati e trafilati. Al di sotto di questo limite, la saldatura è difficile e il cordone di saldatura diventa inaffidabile. Per pareti più sottili, utilizzare senza soluzione di continuità.
6. I tubi GR1 possono essere saldati sul campo senza spurgo di supporto?
No. Alcuni appaltatori tentano di evitare lo spurgo di supporto sui tubi di piccolo diametro. La radice della saldatura si ossida e cede.Lo spurgo di supporto non è facoltativo.
7. Come verificare la purezza del gas argon per la saldatura del titanio?
Utilizzare un misuratore di purezza del gas o saldare un coupon di prova e cercare il colore. Una saldatura d'argento indica argon puro. Blu o paglia significano contaminazione. L'argon di grado 5 (99,995%) è il minimo accettabile.
8. È possibile saldare il GR1 al GR2?
SÌ. GR1 e GR2 sono completamente compatibili. Utilizzare riempitivo GR2 o nessun riempitivo. La saldatura avrà proprietà comprese tra i due gradi.
9. Qual è lo scolorimento massimo accettabile secondo ASTM B338?
Il colore paglierino chiaro sul lato posteriore della saldatura è consentito da alcune interpretazioni, ma la maggior parte degli acquirenti lo specificanessuno scolorimentosu entrambi i lati. L'argento è l'unico colore accettabile per i servizi critici.
10. La saldatura riduce la resistenza alla corrosione del GR1?
No, se fatto correttamente. Una saldatura d'argento adeguatamente schermata ha la stessa resistenza alla corrosione del metallo base. Una saldatura blu o grigia contaminata si corroderà preferibilmente.
Confezione
Carta VCI anti-corrosione:Confezionati singolarmente per proteggere la finitura superficiale.
Schiuma EVA personalizzata:Per le parti più piccole e i componenti di precisione, utilizziamo inserti in schiuma tagliati al laser- per evitare movimenti durante il trasporto.
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La nostra struttura e attrezzatura
Produciamo internamente-utilizzando torni e centri di fresatura CNC-di progettazione tedesca. Il nostro stabilimento è dotato di:
Forni di ricottura sotto vuoto:Per garantire zero contaminazione superficiale durante il trattamento termico.
Sistemi di ispezione laser:Ogni lotto viene misurato per garantire una precisione dimensionale entro 0,01 mm.
Assemblaggio in camera bianca:Per i nostri prodotti medicali e alimentari-, l'assemblaggio finale avviene in un ambiente controllato per prevenire la contaminazione da particolato.
