Servizi di saldatura della lamiera in titanio
Wstitanium investe in servizi di saldatura laser e robotizzata di lamiere in titanio (TIG, MIG) per gestire progetti complessi di quantità e specifiche variabili.
- TIG e MIG
- Saldatura manuale + robotizzata
- Rapporto di ispezione di qualità al 100%
- Saldatura robotizzata per grandi volumi
- Certificazione ISO 9001:2015, ISO 13485.
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Le nostre potenti strutture
Servizi di saldatura in titanio
Wstitanium utilizza apparecchiature laser e robot per saldare il titanio. Questo ci permette di gestire progetti complessi con quantità e specifiche diverse. I processi di saldatura tradizionali, ovvero TIG e MIG, sono i più diffusi per la saldatura del titanio. Utilizziamo la saldatura manuale per piccoli componenti in titanio. D'altra parte, la saldatura laser o robotizzata viene spesso utilizzata per componenti in titanio di grandi dimensioni. Ogni processo rispetta gli standard di qualità. Ispezioni visive e soluzioni speciali vengono utilizzate per verificare la qualità della saldatura, inclusi saldature incomplete o perdite di saldatura. Le soluzioni di controllo qualità includono prove di trazione, ispezione a raggi X, ispezione a ultrasuoni, ecc.
Saldatura robotizzata - Lavoro 7*24 ore
Wstitanium ha investito in 20 saldatrici robotizzate e 3 impianti di saldatura laser. Questi impianti sono in grado di soddisfare i requisiti della produzione su larga scala di componenti in lamiera. Inoltre, garantiscono la precisione e l'efficienza che non possono essere sostituite dalla saldatura manuale. Le applicazioni di saldatura robotizzata sono solitamente utilizzate per progetti di grandi dimensioni e un elevato numero di componenti in lamiera. Allo stesso tempo, migliorano l'efficienza produttiva. La saldatura robotizzata è in grado di gestire la saldatura di componenti in lamiera di forma complessa e può funzionare ininterrottamente 24 ore su XNUMX.
Le sfide della saldatura del titanio
Il titanio ha una densità pari a circa il 50% di quella dell'acciaio inossidabile, ma la sua resistenza è più del doppio di quella dell'acciaio inossidabile. Pertanto, il suo rapporto resistenza/peso è aumentato di quasi quattro volte. Tuttavia, il titanio ha un punto di fusione di circa 1670 °C (3035 °F), mentre l'acciaio inossidabile fonde a circa 1450 °C (2642 °F). Il titanio ha una forte affinità per l'ossigeno. Lasciato a temperatura ambiente, il titanio forma una sottile pellicola di ossido di titanio sulla sua superficie. Questo strato di ossido è un fattore positivo perché previene l'ulteriore corrosione, ma rende la saldatura difficoltosa. Se riscaldato a temperature superiori a 650 °C (1200 °F), il titanio si ossida rapidamente. Pertanto, è necessario fornire un gas di protezione eccellente per ottenere saldature di altissima qualità.
Purtroppo, il titanio è estremamente suscettibile alla contaminazione. Il titanio diventa fragile se ossigeno, idrogeno, azoto, carbonio o altri elementi vengono introdotti nella saldatura. Tuttavia, diversi gradi di titanio contengono quantità diverse di impurità. Un aumento dei contaminanti riduce la duttilità del titanio e può causare cricche nel metallo di saldatura. Ad esempio, se il contenuto di ossigeno è elevato, la saldatura può sviluppare cricche trasversali lungo la superficie di saldatura o nella zona termicamente alterata (ZTA).
Tecnologia di saldatura del titanio
Wstitanium raccomanda vivamente l'utilizzo della saldatura ad arco con gas di tungsteno, nota anche come TIG, per saldare il titanio. Il processo di saldatura TIG offre un'eccellente precisione, sicurezza e un gas di protezione guidato. Naturalmente, è possibile anche la saldatura MIG del titanio. Tuttavia, pochi la utilizzano. È difficile ottenere la stessa qualità di saldatura della saldatura TIG con la saldatura MIG. La saldatura MIG produce troppo calore e spruzzi per il titanio e può causare contaminazione a causa di eccessive impurità nell'atmosfera dell'arco. Poiché le gocce di metallo d'apporto in titanio fuso sono piccole nella saldatura MIG e si diffondono lungo il giunto attraverso l'arco, vi è una maggiore probabilità di ossidazione e contaminazione del titanio a temperature così elevate e con un volume di materiale così ridotto. Il processo di saldatura TIG è generalmente considerato il metodo migliore per unire il titanio. La saldatura a flusso e la saldatura ossitaglio del titanio o delle leghe di titanio non sono raccomandate.
Gas di protezione
Il processo di saldatura a gas inerte al tungsteno utilizza un elettrodo di tungsteno non consumabile per trasmettere elettricità e un gas di protezione inerte per proteggere il bagno di saldatura dalla contaminazione atmosferica. American Welding Society (AWS) raccomanda di misurare la purezza del gas di saldatura per garantire che soddisfi gli standard stabiliti per ciascuna applicazione. Le specifiche tipiche indicano che il gas di protezione è puro almeno al 99.995% con non più di 20 parti per milione (PPM) di ossigeno. Nella saldatura TIG del titanio, la purezza dell'argon è del 99.999%. Wstitanium utilizza una polarità di saldatura TIG con elettrodo a corrente continua negativa (DCEN) per saldare il titanio. Le macchine TIG sono dotate di un innesco dell'arco ad alta frequenza per prevenire la contaminazione del titanio con l'elettrodo di tungsteno. Il gas di protezione raccomandato per la saldatura del titanio è l'argon; è possibile utilizzare anche una miscela di argon ed elio. L'elio presente in qualsiasi gas di protezione aumenta la velocità di deposizione perché aumenta il calore dell'arco di saldatura e Wstitanium utilizza tale miscela in questi casi. La miscela preferita è composta al 75% da argon e al 25% da elio.
La copertura del gas di protezione è molto importante per il bagno di saldatura e la bacchetta d'apporto. Quando si salda il titanio, la bacchetta d'apporto deve essere sempre sotto il gas di protezione. Tagliare la bacchetta d'apporto di circa mezzo pollice tra una saldatura e l'altra, poiché il gas ambiente potrebbe contaminarla. Durante la saldatura TIG, il pre-gas deve essere applicato per circa 5 secondi prima di innescare l'arco e il post-gas per 25 secondi. La portata deve essere di circa 25 psi quando si utilizza argon e di circa 28 psi quando si utilizza una miscela argon/elio.
Gradi di titanio per saldatura
Il primo passo per una saldatura di successo del titanio è acquisire familiarità con le varie leghe, le loro proprietà e le considerazioni per la selezione dei metalli d'apporto per ciascuna di esse. Il titanio è disponibile in 31 diversi gradi in base alle proprietà meccaniche e chimiche. I gradi di titanio sono suddivisi in quattro categorie: Commercialmente Puro (CP o Non Legato), Alfa, Alfa-Beta e Beta. Gli elementi presenti nel titanio determinano la struttura cristallina del materiale. Ossigeno, azoto e alluminio promuovono la struttura alfa. Mentre vanadio, molibdeno e silicio agiscono come stabilizzatori beta.
Titanio commercialmente puro
Il titanio commercialmente puro contiene il 98-99.5% di titanio. Piccole aggiunte di ossigeno, azoto, carbonio e ferro ne aumentano la resistenza. Il titanio puro ha la migliore saldabilità nella famiglia del titanio. Ciò è dovuto alla combinazione di eccellente resistenza alla corrosione, buona duttilità ed eccellente saldabilità. I gradi di titanio puro più comuni sono i gradi 1, 2, 3 e 4. La differenza tra questi gradi sta nella quantità di ossigeno e ferro presenti in lega. Il grado 1 è il più puro, ma anche il più debole. È importante ricordare che le proprietà meccaniche aumentano con l'aumentare del grado. I gradi contenenti più ossigeno e ferro hanno una maggiore resistenza, ma una duttilità e una saldabilità inferiori.
Leghe di titanio alfa-beta
Le leghe di titanio alfa-beta contengono due strutture cristalline. Si formano aggiungendo meno del 6% di alluminio e quantità variabili di elementi beta. Tra questi, vanadio, cromo e molibdeno. Queste leghe hanno una resistenza da moderata a bassa rispetto ad altri gradi di leghe di titanio. Le leghe alfa-beta possono essere trattate termicamente per rinforzare ulteriormente il materiale. Le leghe alfa-beta sono generalmente saldabili. Tuttavia, la loro saldabilità dipende dal contenuto di beta. Maggiore è il contenuto di beta, minore è la saldabilità del grado di titanio. Inoltre, maggiore è il contenuto di beta, più fragile è la saldatura. I gradi con un contenuto di beta elevato sono molto resistenti e raramente vengono saldati.
Leghe di alfa titanio
Le leghe di titanio alfa contengono solitamente alluminio, stagno e tracce di ossigeno, azoto e carbonio. Inoltre, presentano una resistenza moderata rispetto ad altre leghe di titanio. Presentano inoltre una duttilità discreta ed eccellenti proprietà meccaniche a basse temperature. Infine, sono molto facili da saldare e vengono sempre saldate allo stato ricotto. Le leghe alfa non rispondono al trattamento termico. Tuttavia, possono essere rinforzate mediante lavorazione a freddo. Le leghe alfa presentano la più elevata resistenza alla corrosione nella famiglia del titanio, fatta eccezione per il titanio puro.
Leghe di titanio beta
Le leghe beta sono la famiglia più piccola di leghe di titanio. Sono robuste, leggere e resistenti alla corrosione. Le leghe beta sono completamente trattabili termicamente, hanno una buona temprabilità e sono generalmente saldabili. Le leghe beta hanno una densità leggermente maggiore rispetto ad altre leghe di titanio, ma presentano la massima resistenza e una buona resistenza al creep. Questi gradi vengono saldati allo stato ricotto o solubilizzato. Una volta saldati, il giunto è meno resistente ma duttile. Successivamente, vengono lavorate a freddo, quindi solubilizzate e invecchiate. Questo aumenta la resistenza ma evita l'infragilimento.
Ispezione di qualità
L'esposizione a gas come azoto, idrogeno e ossigeno può causare contaminazione e danni alla saldatura. La gravità del danno, e quindi l'accettabilità, può variare, ma può essere stimata osservando il colore della superficie dopo il raffreddamento. La colorazione è un indicatore chiave della qualità della saldatura in titanio. Oltre all'ispezione visiva, anche l'ispezione con liquidi penetranti, la prova di durezza, i raggi X, i test a ultrasuoni e i test distruttivi possono determinare la qualità delle saldature in titanio.
| Colore di saldatura | Indicatore di qualità | Colore di saldatura | Indicatore di qualità |
| Argento brillante | Accettabile | Viola | Inaccettabile |
| Argento | Accettabile | Blu scuro | Inaccettabile |
| Paglia chiara | Accettabile | Azzurro | Inaccettabile |
| Paglia scura | Accettabile | Verde | Inaccettabile |
| Bronzo | Accettabile | Gray | non qualificato |
| Brown | Accettabile | Bianco | non qualificato |
Saldatura su altri metalli?
Il titanio può saldare insieme titanio e altri metalli, ma per la loro unione sono necessari accorgimenti specifici. La saldatura del titanio all'acciaio richiede l'uso di gas argon puro al 99.999% e un processo di saldatura TIG o MIG. La saldatura del titanio all'alluminio richiede che la temperatura sul lato titanio del confine della lega fusa sia mantenuta al di sotto dei 2000 °C.
