Services de soudage de tôles et de titane
Wstitanium investit dans des services de soudage laser et robotisé de tôles en titane (TIG, MIG) pour gérer des projets complexes de quantités et de spécifications variables.
- TIG & MIG
- Soudage manuel + robot
- Rapport d'inspection de qualité à 100 %
- Soudage robotisé pour volumes élevés
- ISO 9001:2015, certifié ISO 13485.
Usine WSTITANIUM
Nos puissantes installations
Services de soudage du titane
Wstitanium utilise des équipements laser et des robots pour souder le titane. Cela nous permet de gérer des projets complexes avec des quantités et des spécifications variées. Les procédés de soudage traditionnels, à savoir TIG et MIG, sont les plus courants pour le soudage du titane. Nous utilisons le soudage manuel pour les petites pièces en titane. En revanche, le soudage laser ou robotisé est souvent utilisé pour les pièces en titane de grand volume. Chaque procédé respecte des normes de qualité. Un contrôle visuel et des solutions spécifiques sont utilisés pour vérifier la qualité du soudage, y compris les soudures incomplètes ou les fuites de soudure. Les solutions de contrôle qualité comprennent les essais de traction, l'inspection par rayons X, l'inspection par ultrasons, etc.
Soudage robotisé - Travail 7h/24 et XNUMXj/XNUMX
Stitane a investi dans 20 machines de soudage robotisées et 3 équipements de soudage laser. Ces équipements répondent aux exigences de la production à grande échelle de pièces de tôlerie. De plus, ils garantissent une précision et une efficacité incomparables avec le soudage manuel. Les applications de soudage robotisé sont généralement utilisées pour les projets d'envergure et la production d'un grand nombre de pièces de tôlerie. Elles améliorent également l'efficacité de la production. Le soudage robotisé permet de souder des pièces de tôlerie de formes complexes et peut fonctionner en continu 24 heures sur XNUMX.
Les défis du soudage du titane
Le titane a une densité équivalente à environ 50 % de celle de l'acier inoxydable, mais sa résistance est plus de deux fois supérieure à celle de l'acier inoxydable. Par conséquent, son rapport résistance/poids a été multiplié par près de quatre. Cependant, le titane a un point de fusion d'environ 1670 3035 °C (1450 2642 °F), tandis que l'acier inoxydable fond à environ 650 1200 °C (XNUMX XNUMX °F). Le titane a une forte affinité pour l'oxygène. À température ambiante, il forme une fine pellicule d'oxyde de titane à sa surface. Cette couche d'oxyde est un facteur positif car elle prévient la corrosion, mais elle complique le soudage. Chauffé à plus de XNUMX °C (XNUMX XNUMX °F), le titane s'oxyde rapidement. Par conséquent, un excellent gaz de protection est nécessaire pour obtenir des soudures de la plus haute qualité.
Malheureusement, le titane est extrêmement sensible à la contamination. Il devient cassant si de l'oxygène, de l'hydrogène, de l'azote, du carbone ou d'autres éléments sont introduits dans la soudure. Cependant, les différentes nuances de titane contiennent des quantités variables d'impuretés. L'augmentation des contaminants réduit la ductilité du titane et peut provoquer des fissures dans le métal soudé. Par exemple, si la teneur en oxygène est élevée, la soudure peut développer des fissures transversales le long de la face de soudure ou dans la zone affectée thermiquement (ZAT).
Technologie de soudage du titane
Wstitanium recommande vivement le soudage à l'arc sous gaz tungstène, également appelé TIG, pour souder le titane. Le procédé de soudage TIG offre une excellente précision, une sécurité optimale et un gaz de protection guidé. Bien entendu, le soudage MIG du titane est également possible. Cependant, peu de personnes le pratiquent. Il est difficile d'obtenir la même qualité de soudure que le soudage TIG avec le MIG. Le soudage MIG produit trop de chaleur et de projections pour le titane, et peut entraîner une contamination due à l'excès d'impuretés dans l'atmosphère de l'arc. Comme les gouttelettes de métal d'apport de titane fondu sont petites lors du soudage MIG et qu'elles se propagent le long du joint à travers l'arc, le risque d'oxydation et de contamination du titane est plus élevé à une température aussi élevée et pour un faible volume de matériau. Le soudage TIG est généralement considéré comme la meilleure méthode pour assembler le titane. Le soudage au flux et l'oxycoupage du titane ou des alliages de titane sont déconseillés.
Gaz de protection
Le procédé de soudage au gaz inerte au tungstène utilise une électrode en tungstène non consommable pour transmettre l'électricité et un gaz de protection inerte pour protéger le bain de soudure de la contamination atmosphérique. Société américaine de soudage (AWS) recommande de mesurer la pureté du gaz de soudage afin de garantir sa conformité aux normes de chaque application. Les spécifications typiques indiquent que le gaz de protection doit être pur à au moins 99.995 % et contenir au maximum 20 parties par million (PPM) d'oxygène. Pour le soudage TIG du titane, la pureté de l'argon est de 99.999 %. Wstitanium utilise une polarité négative d'électrode à courant continu (DCEN) pour le soudage du titane. Les machines TIG sont équipées d'un amorçage d'arc haute fréquence pour éviter la contamination du titane par l'électrode en tungstène. Le gaz de protection recommandé pour le soudage du titane est l'argon ; un mélange argon/hélium peut également être utilisé. L'hélium présent dans tout gaz de protection augmente la vitesse de dépôt en augmentant la chaleur de l'arc de soudage. Wstitanium utilise ce mélange dans ces cas. Le mélange préféré est 75 % d'argon et 25 % d'hélium.
La couverture du bain de fusion et de la baguette d'apport par le gaz de protection est essentielle. Lors du soudage du titane, la baguette d'apport doit toujours être sous le gaz de protection. Coupez la baguette d'apport d'environ 5 cm entre les soudures, car le gaz ambiant pourrait la contaminer. En soudage TIG, le prégaz doit être appliqué pendant environ 25 secondes avant le démarrage de l'arc, et le postgaz pendant 25 secondes. Le débit doit être d'environ 28 psi avec de l'argon et d'environ XNUMX psi avec un mélange argon/hélium.
Nuances de titane pour le soudage
La première étape pour réussir le soudage du titane consiste à se familiariser avec les différents alliages, leurs propriétés et les critères de sélection des métaux d'apport. Le titane est disponible en 31 nuances différentes, selon leurs propriétés mécaniques et chimiques. Les nuances de titane sont divisées en quatre catégories : commercialement pur (CP ou non allié), alpha, alpha-bêta et bêta. Les éléments constitutifs du titane déterminent la structure cristalline du matériau. L'oxygène, l'azote et l'aluminium favorisent la structure alpha, tandis que le vanadium, le molybdène et le silicium agissent comme stabilisateurs bêta.
Titane commercialement pur
Le titane commercialement pur contient 98 à 99.5 % de titane. De faibles ajouts d'oxygène, d'azote, de carbone et de fer augmentent la résistance. Le titane pur offre la meilleure soudabilité de la famille du titane, grâce à sa combinaison d'une excellente résistance à la corrosion, d'une bonne ductilité et d'une excellente soudabilité. Les nuances de titane pur les plus courantes sont les nuances 1, 2, 3 et 4. La différence entre ces nuances réside dans la quantité d'oxygène et de fer qu'elles contiennent. La nuance 1 est la plus pure, mais aussi la plus fragile. N'oubliez pas que les propriétés mécaniques augmentent avec la nuance. Les nuances contenant davantage d'oxygène et de fer ont une résistance plus élevée, mais une ductilité et une soudabilité plus faibles.
Alliages de titane alpha-bêta
Les alliages de titane alpha-bêta présentent deux structures cristallines. Ils sont formés par l'ajout de moins de 6 % d'aluminium et de quantités variables d'éléments bêta, notamment le vanadium, le chrome et le molybdène. Ces alliages présentent une résistance moyenne à faible par rapport aux autres nuances de titane. Ils peuvent être traités thermiquement pour renforcer le matériau. Ils sont généralement soudables. Cependant, leur soudabilité dépend de la teneur en bêta. Plus la teneur en bêta est élevée, plus la soudabilité de la nuance de titane est faible. De plus, plus la teneur en bêta est élevée, plus la soudure est fragile. Les nuances à forte teneur en bêta sont très résistantes et rarement soudées.
Alliages de titane alpha
Les alliages de titane alpha contiennent généralement de l'aluminium, de l'étain et des traces d'oxygène, d'azote et de carbone. De plus, leur résistance mécanique est modérée par rapport aux autres alliages de titane. Ils présentent également une ductilité relativement bonne et d'excellentes propriétés mécaniques à basse température. Enfin, ils sont très faciles à souder et sont toujours soudés à l'état recuit. Les alliages alpha ne réagissent pas au traitement thermique. Cependant, ils peuvent être renforcés par écrouissage. Ils présentent la plus haute résistance à la corrosion de la famille du titane, à l'exception du titane pur.
Alliages de titane bêta
Les alliages bêta constituent la plus petite famille d'alliages de titane. Ils sont robustes, légers et résistants à la corrosion. Ils sont entièrement traitables thermiquement, présentent une bonne trempabilité et sont généralement soudables. Leur densité est légèrement supérieure à celle des autres alliages de titane. Ils offrent néanmoins la plus grande résistance mécanique et une bonne résistance au fluage. Ces nuances sont soudées à l'état recuit ou mis en solution. Une fois soudées, les assemblages sont moins résistants, mais ductiles. Elles sont ensuite travaillées à froid, puis mises en solution et vieillies. Cela augmente la résistance mécanique tout en évitant la fragilisation.
Contrôle de la qualité
L'exposition à des gaz tels que l'azote, l'hydrogène et l'oxygène peut entraîner une contamination et endommager les soudures. La gravité des dommages, et donc leur acceptabilité, peut varier, mais peut être estimée en observant la couleur de la surface après refroidissement. La coloration est un indicateur clé de la qualité des soudures en titane. Outre l'inspection visuelle, le ressuage, les essais de dureté, les rayons X, les contrôles par ultrasons et les essais destructifs peuvent déterminer la qualité des soudures en titane.
| Couleur de soudure | Indicateur de qualité | Couleur de soudure | Indicateur de qualité |
| Argent brillant | Acceptable | Violet | Inacceptable |
| Argent | Acceptable | Bleu foncé | Inacceptable |
| Paille claire | Acceptable | Bleu clair | Inacceptable |
| Paille foncée | Acceptable | Green | Inacceptable |
| Sponsor Bronze | Acceptable | Gris | Unqualified |
| Brown | Acceptable | Blanc | Unqualified |
Soudage sur d'autres métaux ?
Le titane peut souder le titane et d'autres métaux, mais des étapes spécifiques doivent être respectées lors de leur assemblage. Le soudage du titane sur l'acier nécessite l'utilisation d'argon pur à 99.999 % et un procédé de soudage TIG ou MIG. Le soudage du titane sur l'aluminium nécessite de maintenir la température du côté titane de la limite de fusion de l'alliage inférieure à 2000 XNUMX °C.
