Pontos-chave da soldagem TIG para tubos de liga de titânio

O titânio reage facilmente com oxigênio, nitrogênio e hidrogênio em temperaturas acima de 400 graus, resultando em fragilização da solda, bolhas, rachaduras e outros defeitos. Por esse motivo, a soldagem TIG deve seguir processos rigorosos com proteção completa-de gás inerte do processo, baixo aporte de calor e construção limpa.

 

 

Soldagem a arco de gás tungstênio (GTAW/TIG) com eletrodo positivo de corrente contínua (DCEP) é o melhor método paratubos de liga de titânio.

• Espessura da parede menor ou igual a 3 mm: soldagem TIG completa
• Espessura da parede> 3 mm: soldagem TIG + enchimento e tamponamento MIG
• Estritamente proibido: soldagem com arco de metal blindado (SMAW), soldagem com proteção de gás CO₂, soldagem com oxi-combustível

 

Requisitos de equipamento:

• Equipado com funções de abertura de arco-de alta frequência, atenuação de corrente e fornecimento de gás retardado
• Tempo de fornecimento de gás atrasado Maior ou igual a 15s
• Eletrodos de cério e tungstênio são selecionados, com a ponta retificada em um cone de 30 a 45 graus e um diâmetro de 1,0 a 3,0 mm

 

 

1. Preparação e montagem de ranhuras

• A ranhura em V-é comumente usada, com um ângulo de 60 graus a 70 graus e uma face de raiz de 0,5 a 1,5 mm
• Folga de montagem de 1,0–2,0 mm e desalinhamento Menor ou igual a 10% da espessura da parede
• A soldagem por pontos deverá adotar o mesmo processo, com pontos de solda curtos e proteção adequada; todos os defeitos devem ser eliminados

 

2. Limpeza completa

• Limpeza mecânica: Remova a incrustação de óxido com escovas de aço inoxidável ou lixa
• Limpeza química: Desengorduramento com acetona → Decapagem com solução 5%HF + 35%HNO₃ → Enxaguar com água limpa → Secagem
• Concluído dentro de 2 horas antes da soldagem; óleo, manchas de água e poeira são estritamente proibidos
• Os operadores devem usar luvas brancas limpas e não estão autorizados a tocar diretamente na ranhura

 

3. Ambiente de Soldagem

• Velocidade do vento Menor ou igual a 1,5m/s; medidas de proteção contra o vento são obrigatórias
• Temperatura ambiente maior ou igual a 5 graus e umidade relativa menor ou igual a 60%
• Pré-aquecimento local de 50 a 100 graus em ambientes-de baixa temperatura; pré-aquecimento em alta-temperatura é proibido

 

 

O sucesso da soldagem de ligas de titânio depende da proteção abrangente do gás argônio sem ângulos mortos.

1. Requisitos para Gás Protetor

• Pureza do argônio Maior ou igual a 99,99%, preferencialmente 99,995%
• Ponto de orvalho menor ou igual a -40 graus e teor de água menor ou igual a 50mg/m³

 

2. Configuração de proteção tripla

• Proteção do bocal frontal: Vazão de 8–15L/min com um bocal de grande-diâmetro
• Proteção de enchimento de argônio na parte traseira: Vazão de 5–10L/min; os dois lados da ranhura dentro de 150–300 mm devem ser selados com papel solúvel
• Proteção do escudo de arrasto: Comprimento maior ou igual a 100 mm e vazão de 5–8L/min para cobrir a zona-de alta temperatura até o resfriamento

 

3. Operações de proteção de chaves

• Continue o fornecimento de gás após a extinção do arco até que a temperatura da solda caia para menos ou igual a 350 graus antes de mover a tocha de soldagem
• A extremidade do fio deve permanecer sempre na área protegida e não deve ser removida
• Temperatura entre passes para soldagem multi-camadas Menor ou igual a 200 graus; soldagem a frio é recomendada

 

 

1. Princípio da baixa entrada de calor

• Baixa corrente, arco curto, velocidade de soldagem rápida e sem oscilação da tocha
• Controle de entrada de calor: 6–35kJ/cm
• Evite grãos grossos e declínio de plástico

 

2. Parâmetros típicos (para referência)

• Diâmetro do eletrodo de tungstênio: 1,6–2,4 mm
• Corrente de soldagem: 50–90A para soldagem de apoio, 80–140A para soldagem de enchimento
• Tensão do arco: 10–15V
• Arame de soldagem: Homogêneo com o metal base (ERTi-2/ERTi-4 para TA2/TC4 respectivamente)

 

3. Especificações Operacionais

• Ângulo de inclinação da tocha de soldagem: 75 graus –85 graus; ângulo de inclinação do fio de soldagem: 10 graus –15 graus
• Minimize a oscilação lateral da tocha de soldagem para evitar danos à cortina de gás
• É proibido o arco aleatório atingir a superfície do metal base
• Preencha a cratera durante a extinção do arco e adote a atenuação da corrente para evitar cavidades de contração

 

 

• Branco prateado é a cor de solda ideal; quanto mais escura for a cor, pior será o efeito de proteção:
• Branco prateado: Qualificado
• Amarelo pálido: Qualificado
• Azul escuro: Ligeira oxidação, utilizável
• Cinza/esbranquiçado-: oxidação severa, deve ser lascado e soldado novamente

 

 

Fragilização por oxidação

• Causas: Falha na proteção, temperatura excessivamente alta
• Contramedidas: Fortalecer a proteção tripla, adotar o fornecimento retardado de gás, controlar rigorosamente a temperatura entre passagens

Buracos

• Causas: Contaminação de óleo, umidade, argônio impuro, vazão inadequada
• Contramedidas: limpeza completa, uso de argônio de alta-pureza, manutenção de arco curto, adoção de vazão apropriada

Rachaduras a frio/declínio da plasticidade

• Causas: fragilização por hidrogênio, grãos grossos
• Contramedidas: Controlar rigorosamente as fontes de hidrogênio, aplicar baixa entrada de calor, realizar recozimento de alívio de tensão, se necessário

 

 

• Inspeção visual: Sem rachaduras, furos, buracos ou oxidação na superfície da solda
• Teste de corante penetrante (PT) e teste radiográfico (RT)
• Esmerilhe áreas severamente oxidadas e realize soldagem de reparo, se necessário
• O recozimento a vácuo pode ser realizado em componentes-chave para melhorar a plasticidade e a estabilidade

 

 

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