?Como y por que cocinar titanio? Soldadura de titanio: tecnologia y caracteristicas

Las piezas y estructuras de titanio a menudo se utilizan en areas altamente especializadas, como la construccion de aviones y la industria espacial. Tal alta confianza en el metal se debe a una combinacion unica de caracteristicas. Con un peso especifico pequeno, tiene propiedades de alta resistencia, anticorrosion y proteccion contra las influencias quimicas. Y esta no son todas las cualidades que caracterizan al titanio. La soldadura de titanio por las mismas razones se convierte en un desafio no solo para el maestro principiante, sino tambien para los profesionales.

Caracteristicas del material de soldadura

Las propiedades fisicoquimicas del titanio limitan el uso de algunos metodos de soldadura de alta tecnologia, lo que obliga a los maestros a modificar metodos adecuados, pero inicialmente menos productivos. La principal dificultad en el uso de los metodos de soldadura mas comunes es la mayor temperatura de calentamiento de un metal dado. En particular, es posible un trabajo eficaz con el en condiciones de tratamiento termico del orden de 1500-1700?C. A un nivel de 500 ° C, los espacios en blanco se retienen con mayor frecuencia en las propiedades basicas de resistencia. Las caracteristicas tecnologicas de la soldadura de titanio son factores determinantes y negativos que afectan a la estructura desde el lado del aire atmosferico. En el estado normal, este factor no importa, pero en condiciones de una temperatura de mas de 400 ° C, las zonas calentadas requeriran proteccion adicional. Y esto sin mencionar el aislamiento principal del grupo de soldadura en si. A medida que la temperatura aumenta, tambien surgen otros tipos de complejidad. Por lo tanto, al alcanzar 900 ° C hay un aumento en los granos y la formacion de poros grandes, lo que afecta aun mas las propiedades de resistencia de la palanquilla.

Informacion general sobre metodos de soldadura

Los metodos basicos de soldadura de titanio se pueden llamar metodos manuales y automaticos basados ??en arco. En cuanto a los medios optimos, el helio y el argon son los mas efectivos. Pero es importante tener en cuenta que en el primer caso, se requiere la inclusion de un flujo libre de oxigeno en el medio. La soldadura Electroslag tambien es comun. Por lo general, se utiliza en trabajos con palanquillas gruesas, que, ademas, requieren un alto brillo termico. Con una organizacion competente, la soldadura de contacto proporciona un buen resultado. Este proceso requiere, en particular, un dispositivo para la proteccion equilibrada del gas. Si usa forro en el trabajo, entonces se garantizara una soldadura de titanio de alta calidad. La tecnologia de fusion, por ejemplo, implica la organizacion de una proteccion especial de la parte inversa de la palanquilla con la ayuda de gases de argon. A su vez, el revestimiento puede proporcionar a este lado proteccion adicional en condiciones de carga a alta temperatura, cuyos peligros se mencionaron anteriormente.

Preparacion del metal para la operacion de soldadura

Antes de la operacion, el titanio debe prepararse adecuadamente. Dentro de esta etapa, el procesamiento de los bordes de los elementos de la preforma, la creacion de proteccion de lados opuestos (uso de las mismas almohadillas), asi como la limpieza de la barra de aditivos. Ademas, la capa externa del blanco se limpia a fondo. Sus particulas en el curso de la soldadura pueden penetrar en la estructura de la costura, por lo que se volvera quebradiza y no sera apta para el trabajo en estructuras mecanicas responsables. En los casos de mecanizado de piezas gruesas a partir de 5 cm, se requiere un corte de los bordes, en el cual el angulo de corte debe ser de 60 °. Si se planea soldar titanio y sus aleaciones que anteriormente habian sido sometidas a cortes por plasma o gas, entonces tambien es necesario limpiar las superficies de las juntas con la eliminacion de una capa de 3-4 mm de espesor. Una medida universal de la preparacion final antes del trabajo es la eliminacion de contaminantes externos, peliculas de aceite y oxidos. Para este procedimiento, se utilizan abrasivos de grano fino, limas y desengrase con solventes. Luego se eliminan los rastros restantes de stripping con un trapo seco.

Soldadura por arco manual

En el proceso, se activa un electrodo de tungsteno con una fuente de corriente continua. La proteccion esta sujeta a la zona alrededor de la costura, la raiz de la costura y las zonas proximales afectadas por la exposicion termica. El aislamiento se proporciona mediante viseras, boquillas y materiales porosos termicamente estables, que se alimentan con gas. Las almohadillas deben usarse preferentemente en cobre o acero. Si la tuberia se procesa, el gas comienza directamente en la boca del canon. En cuanto al modo optimo, para un electrodo de 2 mm, la corriente puede ser del orden de 90 A. Este es el nivel inicial para trabajar con piezas de 4-5 mm de espesor. Los valores especificos pueden variar, dependiendo de como se dopa el titanio. La soldadura de titanio se realiza en un arco corto sin manipulacion vibratoria. El electrodo se inclina en la direccion opuesta a su movimiento, es decir, angulo hacia adelante. No puede terminar de forma abrupta la operacion. Para evitar la formacion de oxidos, todos los dispositivos de proteccion permanecen en sus posiciones originales incluso despues de que los electrodos se apagan.

Soldadura automatica

El trabajo tambien usa un electrodo de tungsteno. Si se utiliza un electrodo no consumible, la corriente conectada debe tener una polaridad direccional. Al mismo tiempo, el tamano optimo de la salida del quemador es de 14-15 mm. La tecnica de ejecucion en su conjunto corresponde al metodo manual, pero es importante tener en cuenta que debido a la mayor actividad de este metal, las operaciones de encendido y apagado cuando se trabaja con el quemador deben realizarse lejos del sitio de la costura. La soldadura automatica de titanio con argon despues del enfriamiento debe garantizar el suministro de gas durante al menos 1 minuto.

Electroslag de soldadura

Metodo menos popular, pero puede ser mas efectivo para trabajar con aleaciones individuales. Por ejemplo, cuando se soldaba soldadura, se dopaba titanio al 5% con aditivos de aluminio y estano. Como fuente de alimentacion, se utiliza un transformador trifasico, que indica altas cargas durante la operacion. Es suficiente notar la resistencia de la corriente al soldar forjas gruesas, un promedio de 1500-1600 A. Luego, el curso de la operacion depende de que electrodo derrita el titanio. La soldadura de titanio con un electrodo de placa con dimensiones de 12×60 mm garantiza la calidad optima de la costura, que de acuerdo con las caracteristicas corresponde a la estructura basica del lingote. En el procesamiento de piezas extruidas, se usan a menudo los mismos electrodos, pero con un diametro de 8 mm. Esta decision puede parecer justificada debido a la estructura poco exigente del metal, pero las propiedades de resistencia de la costura se reduciran, en promedio el 85% de la estructura intacta.

Soldadura de contacto

En este caso, mucho depende de la velocidad del trabajo. La practica muestra que para espacios en blanco grandes, por ejemplo, el modo sera de 2 mm / seg. Un aumento en este indice conducira a una disminucion en la resistencia de la pieza de trabajo y se minimizara una funcion positiva del gas protector. Se puede obtener un buen resultado en calidad si el mecanizado mas profundo de la superficie de la pieza de trabajo se realiza de antemano. Gracias a la molienda de papel de lija de grano grueso junto con un fresado facil, se garantizara una soldadura estable y uniforme del titanio. La retroalimentacion tambien apunta al logro de buenos resultados en la soldadura de contacto en un borrador equilibrado. Debe seleccionarse del siguiente calculo: un promedio de 20% mas que cuando se procesa acero al carbono.

Caracteristicas de la soldadura en frio

La ausencia de efectos termicos, en los que se observan procesos destructivos en la estructura del titanio, hace que este metodo sea casi ideal, pero tambien hay algunos matices aqui. La soldadura en frio se lleva a cabo a alta presion, lo que deforma los cristales de la estructura, desplazandolos y formando una aleacion comun. La soldadura directa se realiza superponiendo con mecanismos especiales de sujecion. El impacto mecanico de la fuerza tambien distingue este metodo, que requiere mayores costos financieros. Hay otro inconveniente con el que se caracteriza la soldadura en frio. El titanio, en cuya construccion hay costuras formadas por una junta de este tipo, es menos confiable y solo puede usarse en estructuras que no involucren altas cargas fisicas.

Posibles defectos en la soldadura

Uno de los defectos mas serios es la formacion de poros. Estas son impurezas gaseosas en la estructura del metal, en cuya formacion participo el hidrogeno. Es posible eliminar este defecto por dos condiciones: la realizacion de una limpieza integral de alta calidad antes de la soldadura y la proteccion efectiva del metal calentado durante el procesamiento. Otro problema puede ser la aparicion de oxidos, que pasan del lugar de creacion de la costura a toda la estructura. Por cierto, de este defecto asegura completamente la soldadura en frio de titanio. Los comentarios de los usuarios indican que es precisamente el mantenimiento a largo plazo de la proteccion del gas argon lo que ayuda a prevenir este defecto durante el tratamiento termico una vez que se completa el proceso. El indicador para eliminar la proteccion sera la normalizacion de la temperatura de la costura.

Conclusion

Si comparamos la soldadura de titanio con operaciones similares en otros metales, entonces se revelaran varias diferencias. En primer lugar, se refieren al proceso organizacional. El contratista debe preparar adecuadamente el metal y tambien cuidar los dispositivos que protegeran el titanio sin costura basico. La soldadura de titanio de acuerdo con las reglas de tratamiento termico y la eleccion del modo optimo para la funcion del electrodo es mas probable que proporcione un resultado digno de resistencia. En realidad, cuan alta es la calidad de la soldadura, se puede juzgar por su tono en el curso de la soldadura. Por lo tanto, el color plateado indica una alta proteccion y, en consecuencia, el fortalecimiento de la estructura de la costura. La puntada con un tono de paja es menos duradera, pero esta situacion no es demasiado tarde para corregir, por ejemplo, ajustando el suministro de gas. El hecho de que durante la provision de proteccion, se cometieron graves errores, dira el tono marron.