Plaatwerk lassen Titanium diensten
Wstitanium investeert in laser- en robotgestuurde titanium plaatlasdiensten (TIG, MIG) om complexe projecten van wisselende aantallen en specificaties aan te kunnen.
- TIG & MIG
- Handmatig + Robotlassen
- 100% Kwaliteitsinspectierapport
- Robotlassen voor grote volumes
- ISO 9001:2015, ISO 13485 gecertificeerd.
WSTITANIUM-fabriek
Onze krachtige faciliteiten
Titanium lasdiensten
Wstitanium gebruikt laserapparatuur en robots om titanium te lassen. Dit stelt ons in staat om complexe projecten met verschillende hoeveelheden en specificaties aan te kunnen. Traditionele lasprocessen, zoals TIG en MIG, zijn de belangrijkste methoden voor het lassen van titanium. Voor kleine titanium onderdelen gebruiken we handmatig lassen. Voor grote aantallen titanium onderdelen gebruiken we daarentegen vaak laser- of robotlassen. Elk proces voldoet aan kwaliteitsnormen. Visuele inspectie en speciale oplossingen worden gebruikt om de laskwaliteit te controleren, inclusief onvolledig lassen of laslekkage. Kwaliteitscontroles omvatten trekproeven, röntgeninspecties, ultrasone inspectie, enz.
Robotlassen - 7*24 uur werk
Wstitanium heeft geïnvesteerd in 20 robotlasmachines en 3 laserlasapparatuur. Deze voldoen aan de eisen van grootschalige productie van plaatwerkonderdelen. Bovendien garanderen ze de precisie en efficiëntie die handmatig lassen niet kan evenaren. Robotlastoepassingen worden meestal gebruikt voor grote projecten en een groot aantal plaatwerkonderdelen. Tegelijkertijd verbeteren ze de productie-efficiëntie. Robotlassen is geschikt voor het lassen van complex gevormde plaatwerkonderdelen en kan 24 uur per dag continu werken.
Uitdagingen bij het lassen van titanium
Titanium heeft een dichtheid van ongeveer 50% van die van roestvrij staal, maar de sterkte is meer dan twee keer zo hoog als die van roestvrij staal. Daardoor is de sterkte-gewichtsverhouding bijna verviervoudigd. Titanium heeft echter een smeltpunt van ongeveer 1670 °C (3035 °F), terwijl roestvrij staal smelt bij ongeveer 1450 °C (2642 °F). Titanium heeft een sterke affiniteit met zuurstof. Bij kamertemperatuur vormt titanium een dunne laag titaniumoxide op het oppervlak. Deze oxidelaag is een positieve factor omdat het extra corrosie voorkomt, maar het maakt lassen wel lastiger. Bij verhitting boven 650 °C (1200 °F) oxideert titanium snel. Daarom is een uitstekend beschermgas nodig om lassen van de hoogste kwaliteit te verkrijgen.
Het frustrerende is dat titanium extreem gevoelig is voor verontreiniging. Titanium wordt broos als er zuurstof, waterstof, stikstof, koolstof of andere elementen in de las worden gebracht. Verschillende titaniumsoorten bevatten echter verschillende hoeveelheden onzuiverheden. Een verhoogde verontreiniging vermindert de ductiliteit van titanium en kan scheuren in het lasmetaal veroorzaken. Bij een hoog zuurstofgehalte kan de las bijvoorbeeld dwarsscheuren ontwikkelen langs het lasvlak of in de warmtebeïnvloede zone (HAZ).
Titanium lastechnologie
Wstitanium raadt sterk aan om titanium te lassen met behulp van gas-wolfraambooglassen, ook wel TIG genoemd. Het TIG-lasproces biedt uitstekende precisie, veiligheid en geleid beschermgas. Natuurlijk is MIG-lassen van titanium ook mogelijk. Dit wordt echter door weinigen toegepast. Het is moeilijk om dezelfde laskwaliteit te bereiken als bij het TIG-lasproces met MIG. Het MIG-lasproces produceert te veel hitte en spatten voor titanium en kan verontreiniging veroorzaken door overmatige verontreinigingen in de boogatmosfeer. Omdat de gesmolten titanium toevoegmetaaldruppels klein zijn bij MIG-lassen en door de lasboog heen vliegen, is de kans op oxidatie en verontreiniging van titanium bij een dergelijke hoge hitte en een laag materiaalvolume groter. Het TIG-lasproces wordt over het algemeen beschouwd als de beste methode voor het verbinden van titanium. Fluxlassen en autogeenlassen van titanium of titaniumlegeringen worden niet aanbevolen.
Beschermgas
Bij het lasproces met wolfraam-inert gas wordt een niet-verbruikbare wolfraamelektrode gebruikt om elektriciteit over te brengen en een inert beschermgas om het laspoel te beschermen tegen atmosferische verontreiniging. Amerikaanse Lasvereniging (AWS) adviseert om de zuiverheid van het lasgas te meten om te garanderen dat het voldoet aan de normen voor elke toepassing. Typische specificaties geven aan dat het beschermgas ten minste 99.995% zuiver is met niet meer dan 20 deeltjes per miljoen (PPM) zuurstof. Bij TIG-lassen van titanium is de zuiverheid van het argon 99.999%. Wstitanium gebruikt een TIG-laspolariteit met gelijkstroomelektrode (DCEN) om titanium te lassen. TIG-apparaten zijn uitgerust met een hoogfrequente boogstart om verontreiniging van het titanium met de wolfraamelektrode te voorkomen. Het aanbevolen beschermgas voor het lassen van titanium is argon; een argon/heliummengsel kan ook worden gebruikt. Helium in elk beschermgas verhoogt de afzettingssnelheid omdat het de hitte van de lasboog verhoogt, en Wstitanium gebruikt in deze gevallen dat mengsel. De voorkeursmengeling is 75% argon en 25% helium.
Beschermgasdekking is erg belangrijk voor het smeltbad en de toevoegstaaf. Bij het lassen van titanium moet de toevoegstaaf altijd onder het beschermgas staan. Snijd de toevoegstaaf ongeveer een halve inch af tussen de lassen, omdat het omgevingsgas deze kan verontreinigen. Bij TIG-lassen moet er ongeveer 5 seconden voorgas worden toegepast voordat de boog start en 25 seconden nagas. De stroomsnelheid moet ongeveer 25 psi zijn bij gebruik van argon en ongeveer 28 psi bij gebruik van een argon/heliummengsel.
Lassen van titaniumsoorten
De eerste stap naar succesvol titaniumlassen is vertrouwd raken met de verschillende legeringen, hun eigenschappen en de overwegingen bij de keuze van de toevoegmaterialen. Titanium is verkrijgbaar in 31 verschillende kwaliteiten, gebaseerd op mechanische en chemische eigenschappen. Titaniumkwaliteiten worden onderverdeeld in vier categorieën: commercieel zuiver (CP of ongelegeerd), alfa, alfa-bèta en bèta. De elementen in titanium bepalen de kristalstructuur van het materiaal. Zuurstof, stikstof en aluminium bevorderen de alfastructuur. Vanadium, molybdeen en silicium fungeren als bètastabilisatoren.
Commercieel zuiver titanium
Commercieel zuiver titanium bevat 98-99.5% titanium. Kleinere toevoegingen van zuurstof, stikstof, koolstof en ijzer verhogen de sterkte. Zuiver titanium heeft de beste lasbaarheid binnen de titaniumfamilie. Dit komt door de combinatie van uitstekende corrosiebestendigheid, goede ductiliteit en uitstekende lasbaarheid. De meest voorkomende kwaliteiten zuiver titanium zijn grade 1, 2, 3 en 4. Het verschil tussen deze kwaliteiten is de hoeveelheid zuurstof en ijzer die erin gelegeerd is. Grade 1 is de zuiverste, maar ook de zwakste. Houd er rekening mee dat de mechanische eigenschappen toenemen naarmate de kwaliteit toeneemt. Kwaliteiten met meer zuurstof en ijzer hebben een hogere sterkte, maar een lagere ductiliteit en lasbaarheid.
Alfa-bèta-titaniumlegeringen
Alpha-Beta titaniumlegeringen bevatten twee kristalstructuren. Ze worden gevormd door minder dan 6% aluminium en wisselende hoeveelheden bèta-elementen toe te voegen. Deze omvatten vanadium, chroom en molybdeen. Deze legeringen hebben een matige tot lage sterkte in vergelijking met andere titaniumlegeringen. Alpha-Beta legeringen kunnen warmtebehandeld worden om het materiaal verder te versterken. Alpha-Beta legeringen zijn over het algemeen lasbaar. Hun lasbaarheid is echter afhankelijk van het bètagehalte. Hoe hoger het bèta-elementgehalte, hoe lager de lasbaarheid van de titaniumsoort. Bovendien geldt: hoe hoger het bèta-elementgehalte, hoe brozer de las. Titaniumsoorten met een hoog bètagehalte zijn zeer sterk en worden zelden gelast.
Alpha Titaniumlegeringen
Alfa-titaniumlegeringen bevatten doorgaans aluminium, tin en sporen zuurstof, stikstof en koolstof. Bovendien hebben ze een gemiddelde sterkte in vergelijking met andere titaniumlegeringen. Bovendien hebben ze een redelijk goede ductiliteit en uitstekende mechanische eigenschappen bij lage temperaturen. Ten slotte zijn ze zeer gemakkelijk te lassen en worden ze altijd in gegloeide toestand gelast. Alfa-legeringen reageren niet op warmtebehandeling. Ze kunnen echter wel worden versterkt door koudvervormen. Alfa-legeringen hebben de hoogste corrosiebestendigheid binnen de titaniumfamilie, met uitzondering van zuiver titanium.
Beta Titanium legeringen
Bètalegeringen vormen de kleinste familie van titaniumlegeringen. Ze zijn sterk, lichtgewicht en corrosiebestendig. Bètalegeringen zijn volledig warmtebehandelbaar, hebben een goede hardbaarheid en zijn over het algemeen lasbaar. Bètalegeringen hebben een iets hogere dichtheid dan andere titaniumlegeringen, maar ze hebben de hoogste sterkte en een goede kruipweerstand. Deze legeringen worden gelast in gegloeide of oplossingsgegloeide toestand. Na het lassen is de verbinding minder sterk, maar wel ductiel. Vervolgens worden ze koudvervormd, oplossingsgegloeid en verouderd. Dit verhoogt de sterkte, maar voorkomt brosheid.
Kwaliteitsinspectie
Blootstelling aan gassen zoals stikstof, waterstof en zuurstof kan verontreiniging en lasschade veroorzaken. De ernst van de schade, en daarmee de aanvaardbaarheid ervan, kan variëren, maar kan worden ingeschat door de oppervlaktekleur na afkoeling te observeren. De kleur is een belangrijke indicator voor de kwaliteit van titaniumlassen. Naast visuele inspectie kunnen ook penetrantonderzoek, hardheidstesten, röntgenonderzoek, ultrasoon onderzoek en destructief onderzoek de kwaliteit van titaniumlassen bepalen.
| Laskleur | Kwaliteitsindicator | Laskleur | Kwaliteitsindicator |
| Helder zilver | Geaccepteerd | Paars | niet aanvaardbaar |
| Zilver | Geaccepteerd | Donkerblauw | niet aanvaardbaar |
| Licht stro | Geaccepteerd | Lichtblauw | niet aanvaardbaar |
| Donker stro | Geaccepteerd | Groen | niet aanvaardbaar |
| Brons | Geaccepteerd | Gray | Ongekwalificeerd |
| Bruin | Geaccepteerd | Wit | Ongekwalificeerd |
Lassen aan andere metalen?
Titanium kan titanium en andere metalen aan elkaar lassen, maar er zijn specifieke stappen nodig om ze te verbinden. Het lassen van titanium aan staal vereist het gebruik van 99.999% zuiver argongas en een TIG- of MIG-lasproces. Het lassen van titanium aan aluminium vereist dat de temperatuur aan de titaniumzijde van de smeltgrens van de legering onder de 2000 °C blijft.