Serviços de soldagem de chapas metálicas de titânio
A Wstitanium investe em serviços de soldagem de chapas metálicas de titânio a laser e robóticas (TIG, MIG) para lidar com projetos complexos de quantidades e especificações variadas.
- TIG & MIG
- Soldagem Manual + Robótica
- Relatório de inspeção de qualidade 100%
- Soldagem Robótica para Altos Volumes
- Certificação ISO 9001:2015, ISO 13485.
Fábrica WSTITANIUM
Nossas poderosas instalações
Serviços de soldagem de titânio
A Wstitanium utiliza equipamentos a laser e robôs para soldar titânio. Isso nos permite lidar com projetos complexos com diferentes quantidades e especificações. Os processos tradicionais de soldagem, como TIG e MIG, são os mais utilizados na soldagem de titânio. Utilizamos soldagem manual para pequenas peças de titânio. Por outro lado, a soldagem a laser ou por robôs é frequentemente utilizada para peças de titânio de grande volume. Todos os processos seguem padrões de qualidade. Inspeção visual e soluções especiais são utilizadas para verificar a qualidade da soldagem, incluindo soldagem incompleta ou vazamentos. As soluções de inspeção de qualidade incluem ensaios de tração, inspeção por raios X, inspeção ultrassônica, etc.
Soldagem Robótica - Trabalho 7 horas por dia, 24 dias por semana
Titânio investiu em 20 máquinas de solda robótica e 3 equipamentos de solda a laser. Estes equipamentos atendem aos requisitos da produção em larga escala de peças de chapa metálica. Além disso, garantem precisão e eficiência insubstituíveis pela soldagem manual. As aplicações de soldagem robótica são geralmente utilizadas em grandes projetos e em um grande número de peças de chapa metálica. Ao mesmo tempo, melhoram a eficiência da produção. A soldagem robótica permite a soldagem de peças de chapa metálica com formatos complexos e pode operar continuamente por 24 horas.
Desafios da soldagem de titânio
O titânio tem uma densidade de cerca de 50% do aço inoxidável, mas sua resistência é mais que o dobro da do aço inoxidável. Portanto, sua relação resistência-peso aumentou em quase quatro vezes. No entanto, o titânio tem um ponto de fusão de aproximadamente 1670 °C (3035 °F), enquanto o aço inoxidável funde a aproximadamente 1450 °C (2642 °F). O titânio tem uma forte afinidade pelo oxigênio. Quando deixado em temperatura ambiente, o titânio forma uma fina película de óxido de titânio em sua superfície. Essa camada de óxido é um fator positivo porque previne corrosão adicional, mas torna a soldagem desafiadora. Quando aquecido acima de 650 °C (1200 °F), o titânio oxida rapidamente. Portanto, um excelente gás de proteção deve ser fornecido para obter soldas da mais alta qualidade.
Frustrantemente, o titânio é extremamente suscetível à contaminação. O titânio torna-se quebradiço se oxigênio, hidrogênio, nitrogênio, carbono ou outros elementos forem introduzidos na solda. No entanto, diferentes graus de titânio contêm diferentes quantidades de impurezas. O aumento de contaminantes reduz a ductilidade do titânio e pode causar trincas no metal de solda. Por exemplo, se o teor de oxigênio for alto, a solda pode desenvolver trincas transversais ao longo da face da solda ou na zona afetada pelo calor (ZTA).
Tecnologia de soldagem de titânio
A Wstitanium recomenda fortemente o uso da soldagem a arco com gás de tungstênio, também conhecida como TIG, para soldar titânio. O processo de soldagem TIG proporciona excelente precisão, segurança e gás de proteção guiado. É claro que a soldagem MIG de titânio também é possível. No entanto, poucas pessoas o fazem. É difícil obter a mesma qualidade de soldagem que o processo de soldagem TIG com MIG. O processo de soldagem MIG produz muito calor e respingos para o titânio e pode causar contaminação devido ao excesso de impurezas na atmosfera do arco. Como as gotas de metal de adição de titânio fundido são pequenas durante a soldagem MIG e voam ao longo da junta através do arco, há uma maior chance de oxidação e contaminação do titânio em altas temperaturas e baixo volume de material. O processo de soldagem TIG é geralmente considerado o melhor método para unir titânio. A soldagem por fluxo e a soldagem oxi-combustível de titânio ou ligas de titânio não são recomendadas.
Gás de proteção
O processo de soldagem com gás inerte de tungstênio utiliza um eletrodo de tungstênio não consumível para transmitir eletricidade e um gás de proteção inerte para proteger a poça de solda da contaminação atmosférica. Sociedade Americana de Soldagem (AWS) recomenda medir a pureza do gás de soldagem para garantir que ele atenda aos padrões definidos para cada aplicação. Especificações típicas indicam que o gás de proteção é pelo menos 99.995% puro com não mais que 20 partes por milhão (PPM) de oxigênio. Ao soldar titânio TIG, a pureza do argônio é de 99.999%. O titânio usa uma polaridade de soldagem TIG negativa de eletrodo de corrente contínua (DCEN) para soldar titânio. As máquinas TIG são equipadas com partida de arco de alta frequência para evitar a contaminação do titânio com o eletrodo de tungstênio. O gás de proteção recomendado para soldar titânio é o argônio; uma mistura de argônio/hélio também pode ser usada. O hélio em qualquer gás de proteção aumenta a taxa de deposição porque aumenta o calor do arco de soldagem, e o titânio usa essa mistura nesses casos. A mistura preferida é 75% de argônio e 25% de hélio.
A cobertura do gás de proteção é muito importante para a poça de solda e a vareta de enchimento. Ao soldar titânio, a vareta de enchimento deve estar sempre sob o gás de proteção. Corte a vareta de enchimento em cerca de 5 cm entre as soldas, pois o gás ambiente pode contaminá-la. Na soldagem TIG, o pré-gás deve ser aplicado por cerca de 25 segundos antes do início do arco e o pós-gás por 25 segundos. A vazão deve ser em torno de 28 psi ao usar argônio e em torno de XNUMX psi ao usar uma mistura de argônio/hélio.
Graus de Titânio para Soldagem
O primeiro passo para uma soldagem de titânio bem-sucedida é familiarizar-se com as diversas ligas, suas propriedades e considerações para a seleção dos metais de adição para cada uma delas. O titânio está disponível em 31 graus diferentes, com base em suas propriedades mecânicas e químicas. Os graus de titânio são divididos em quatro categorias: Comercialmente Puro (CP ou Sem Liga), Alfa, Alfa-Beta e Beta. Os elementos do titânio determinam a estrutura cristalina do material. Oxigênio, nitrogênio e alumínio promovem a estrutura alfa. Já o vanádio, o molibdênio e o silício atuam como estabilizadores beta.
Titânio comercialmente puro
O titânio comercialmente puro contém 98-99.5% de titânio. Pequenas adições de oxigênio, nitrogênio, carbono e ferro aumentam a resistência. O titânio puro apresenta a melhor soldabilidade da família do titânio. Isso se deve à combinação de excelente resistência à corrosão, boa ductilidade e excelente soldabilidade. Os graus mais comuns de titânio puro são os graus 1, 2, 3 e 4. A diferença entre esses graus está na quantidade de oxigênio e ferro ligados a eles. O grau 1 é o mais puro e também o mais fraco. Lembre-se de que as propriedades mecânicas aumentam à medida que o grau aumenta. Graus que contêm mais oxigênio e ferro apresentam maior resistência, mas menor ductilidade e soldabilidade.
Ligas de titânio alfa-beta
As ligas de titânio Alfa-Beta contêm duas estruturas cristalinas. São formadas pela adição de menos de 6% de alumínio e quantidades variáveis de elementos Beta. Estes incluem vanádio, cromo e molibdênio. Essas ligas apresentam resistência de moderada a baixa em comparação com outros graus de liga de titânio. As ligas Alfa-Beta podem ser tratadas termicamente para fortalecer ainda mais o material. As ligas Alfa-Beta são geralmente soldáveis. No entanto, sua soldabilidade depende do teor de Beta. Quanto maior o elemento Beta, menor a soldabilidade do grau de titânio. Além disso, quanto maior o teor de elemento Beta, mais frágil é a solda. Graus Beta altos são muito resistentes e raramente soldados.
Ligas de titânio alfa
As ligas de titânio alfa geralmente contêm alumínio, estanho e traços de oxigênio, nitrogênio e carbono. Além disso, apresentam resistência moderada em comparação com outras ligas de titânio. Além disso, apresentam ductilidade razoavelmente boa e excelentes propriedades mecânicas em baixas temperaturas. Além disso, são muito fáceis de soldar e sempre são soldadas na condição recozida. As ligas alfa não respondem ao tratamento térmico. No entanto, podem ser reforçadas por trabalho a frio. As ligas alfa apresentam a maior resistência à corrosão da família do titânio, com exceção do titânio puro.
Ligas de Beta Titânio
As ligas beta são a menor família de ligas de titânio. São fortes, leves e resistentes à corrosão. São totalmente tratáveis termicamente, apresentam boa temperabilidade e são geralmente soldáveis. As ligas beta têm uma densidade ligeiramente maior do que outras ligas de titânio. No entanto, apresentam a maior resistência e boa resistência à fluência. Essas ligas são soldadas na condição recozida ou tratada termicamente por solubilização. Quando soldadas, a junta é menos resistente, porém dúctil. Em seguida, são trabalhadas a frio, solubilizadas e envelhecidas. Isso aumenta a resistência, mas evita a fragilização.
Inspeção de qualidade
A exposição a gases como nitrogênio, hidrogênio e oxigênio pode causar contaminação e danos à solda. A gravidade do dano e, portanto, a aceitabilidade, podem variar, mas podem ser estimadas observando a cor da superfície após o resfriamento. A coloração é um indicador fundamental da qualidade da solda de titânio. Além da inspeção visual, a inspeção por líquido penetrante, os ensaios de dureza, os ensaios de raio-X, os ensaios ultrassônicos e os ensaios destrutivos podem determinar a qualidade das soldas de titânio.
| Cor de soldagem | Indicador de Qualidade | Cor de soldagem | Indicador de Qualidade |
| Prata brilhante | Aceitável | Roxa | Inaceitável |
| Silver | Aceitável | Azul escuro | Inaceitável |
| Palha clara | Aceitável | Azul claro | Inaceitável |
| Palha escura | Aceitável | Verde | Inaceitável |
| Bronze | Aceitável | Cinzento | Não qualificados |
| Brown | Aceitável | Branco | Não qualificados |
Soldagem em outros metais?
O titânio pode soldar titânio e outros metais, mas é necessário seguir etapas específicas para uni-los. A soldagem de titânio ao aço requer o uso de gás argônio com 99.999% de pureza e um processo de soldagem TIG ou MIG. A soldagem de titânio ao alumínio exige que a temperatura no lado do titânio da fronteira de fusão da liga seja mantida abaixo de 2000 °C.