Por qué la soldadura de titanio es diferente a la del acero inoxidable
Los soldadores de acero inoxidable a menudo asumen que el titanio es lo mismo. No lo es.
El titanio es reactivo. A la temperatura de soldadura, absorbe oxígeno, nitrógeno e hidrógeno del aire. Las soldaduras contaminadas se vuelven quebradizas y se agrietan.El acero inoxidable tolera cierta exposición al aire durante la soldadura. El titanio no.
Tubo de titanio ASTM B338 GR1Requiere las mismas precauciones de soldadura que otros grados de titanio. Sin atajos.
Para conocer las especificaciones técnicas completas deTubo de titanio ASTM B338 GR1, incluidos datos de soldabilidad y recomendaciones de metal de aportación, consulte la página del producto aquí.
Requisitos de blindaje de argón
La zona de soldadura debe protegerse del aire hasta que el metal se enfríe por debajo de los 400 grados (750 grados F).
Tres zonas requieren blindaje:
El charco de soldadura (escudo frontal)
La parte posterior de la soldadura (purga de respaldo)
La zona-afectada por el calor detrás de la soldadura (escudo final)
Para soldar tubos,Se requiere una purga de respaldo de argón al 100%.Sin excepciones. La purga debe realizarse antes de iniciar el arco y continuar después de que el arco se detenga hasta que el tubo se enfríe.
Gases de protección aceptables:Argón puro (mínimo 99,995%). Las mezclas de argón-helio son aceptables pero no necesarias. No utilice mezclas de argón-CO₂. El CO₂ contamina el titanio.
Signos de blindaje inadecuado:Decoloración azul, pajiza o gris en la soldadura o en la superficie del tubo adyacente. Una soldadura debidamente protegida es plateada brillante.
Selección del metal de aportación.
Para soldadura a tope deTubos de titanio GR1, normalmente no se requiere metal de aportación. La soldadura se realiza fusionando directamente los bordes del tubo.
Cuando sea necesario relleno (para reparación o ajuste-no coincidente), useVarilla de relleno de titanio GR1 o GR2. No utilice relleno ERTi-5 (6Al-4V) sobre metal base GR1. La falta de coincidencia entre resistencia y ductilidad causa problemas.
La varilla de relleno debe limpiarse antes de su uso.Limpiar con acetona y guardar en un recipiente limpio. El relleno aceitoso o sucio contamina la soldadura.
Pasos de limpieza antes de soldar.
La contaminación es la principal causa de fallas en las soldaduras de titanio.
Pasos de limpieza requeridos:
Elimine el aceite, la grasa o las huellas dactilares con acetona o alcohol isopropílico.
Elimine la capa de óxido con un cepillo de alambre de acero inoxidable limpio (especializado solo para titanio - nunca se usa en acero al carbono u otros metales).
Limpiar nuevamente con solvente.
Soldar dentro de las 4 horas posteriores a la limpieza.
No utilice:Disolventes clorados (tetracloruro de carbono, tricloroetileno). Estos dejan residuos que provocan grietas por corrosión bajo tensión.
No utilice:Almohadillas o ruedas abrasivas que se hayan utilizado en otros metales. Las partículas de hierro incrustadas provocan posteriormente corrosión galvánica.
Defectos comunes de soldadura
| Defecto | Causa | Prevención |
|---|---|---|
| Decoloración azul o pajiza | Blindaje de argón insuficiente | Aumente el flujo de gas, verifique la purga y agregue el escudo final |
| soldadura gris | Contaminación severa | Limpie el metal base, verifique la pureza del gas, reemplace el relleno |
| Grietas en la costura de soldadura | Fragilización por hidrógeno | Verifique si hay humedad en la línea de argón, limpie el metal base |
| Porosidad | Metal base o relleno sucio | Limpiar a fondo, almacenar el relleno correctamente. |
| Vender a menor precio que | Corriente excesiva o velocidad de viaje | Reducir el amperaje, aumentar la velocidad de desplazamiento. |
| Fusión incompleta | Corriente baja o mal ajuste- | Ajuste los parámetros, asegúrese de que los extremos de los tubos estén cuadrados |
Se debe rechazar cualquier soldadura de color azul, pajizo o gris.Quitar la decoloración no soluciona el problema. El metal de debajo ya está quebradizo.
Requisitos de prueba de soldadura
Para soldarTubo de titanio ASTM B338 GR1, la norma requiere:
Prueba de corrientes de Foucault- 100% de la costura de soldadura
Prueba de aplanamiento- la costura de soldadura no debe agrietarse cuando se aplana el tubo
Prueba de quema- la costura de soldadura no debe agrietarse cuando se expande el extremo del tubo
Para aplicaciones críticas, hay pruebas adicionales disponibles:
Pruebas radiográficas (RT)- detecta defectos de soldadura internos
Pruebas de penetración (PT)- detecta grietas en la superficie
Prueba de flexión- confirma la ductilidad de la zona de soldadura
Estas pruebas deben documentarse en el certificado de la fábrica.Si un proveedor no puede proporcionar resultados de corrientes parásitas para tubos soldados, los tubos no cumplen con ASTM B338.
Soldadura en taller versus soldadura en campo
Taller de soldadura(en el molino de tubos) está automatizado. Los parámetros están controlados. El blindaje de argón es consistente. La calidad es alta.
Soldadura de campo(durante la instalación o reparación) es manual. Ponerse en forma-es más difícil. La purga con argón es más difícil. La calidad depende de la habilidad del soldador.
Para soldadura en campo deTubos de titanio GR1, se requieren precauciones adicionales:
Utilice un volumen de purga de argón mayor para compensar las fugas
Utilice un escudo de seguimiento en la antorcha.
Soldar en aire tranquilo (sin ventiladores ni corrientes de aire)
Pruebe las primeras soldaduras y córtelas para su inspección.
Muchos fabricantes exigen una cualificación del soldador en titanio antes de comenzar el trabajo de campo.Un soldador que realiza soldaduras perfectas de acero inoxidable puede fallar con el titanio.
Preguntas frecuentes
1. ¿Se puede soldar el tubo de titanio GR1 al acero inoxidable?
No directamente. El titanio y el acero inoxidable forman compuestos intermetálicos frágiles. Utilice una junta de transición (placa de acero inoxidable-de titanio adherida por explosión--) o una conexión mecánica (bridas, casquillos).
2. ¿Qué sucede si una soldadura de titanio se vuelve azul?
El color azul significa contaminación por oxígeno. El metal de soldadura está quebradizo. Se agrietará bajo tensión o en servicio.Corta la soldadura azul y vuelve a-soldar con el blindaje adecuado.
3. ¿Se puede utilizar el mismo electrodo de tungsteno para titanio y acero inoxidable?
No. El tungsteno puede recoger hierro del acero inoxidable y transferirlo a la soldadura de titanio. La contaminación por hierro provoca corrosión galvánica.Dedique un juego de electrodos de tungsteno únicamente al titanio.
4. ¿Se requiere precalentamiento para la soldadura de titanio GR1?
No. GR1 no requiere precalentamiento. El precalentamiento excesivo (por encima de 150 grados) en realidad aumenta el riesgo de contaminación porque el metal caliente absorbe oxígeno más rápido.
5. ¿Cuál es el espesor mínimo de pared para tubos GR1 soldados?
0,5 mm es el mínimo práctico para tubos soldados y trefilados. Por debajo de eso, la soldadura es difícil y la costura de soldadura se vuelve poco fiable. Para paredes más delgadas, use sin costuras.
6. ¿Se pueden soldar los tubos GR1 en el campo sin purga de respaldo?
No. Algunos contratistas intentan omitir la purga de respaldo en tubos de diámetro pequeño. La raíz de la soldadura se oxida y falla.La purga de respaldo no es opcional.
7. ¿Cómo comprobar la pureza del gas argón para la soldadura de titanio?
Utilice un medidor de pureza de gas o suelde un cupón de prueba y busque el color. Una soldadura de plata indica argón puro. Azul o paja significa contaminación. El argón de grado 5 (99,995%) es el mínimo aceptable.
8. ¿Se puede soldar GR1 a GR2?
Sí. GR1 y GR2 son totalmente compatibles. Utilice masilla GR2 o ninguna masilla. La soldadura tendrá propiedades entre los dos grados.
9. ¿Cuál es la decoloración máxima aceptable según ASTM B338?
Algunas interpretaciones permiten un color pajizo claro en la parte posterior de la soldadura, pero la mayoría de los compradores especificansin decoloracióna cada lado. El plateado es el único color aceptable para servicios críticos.
10. ¿La soldadura reduce la resistencia a la corrosión del GR1?
No si se hace correctamente. Una soldadura de plata debidamente protegida tiene la misma resistencia a la corrosión que el metal base. Una soldadura azul o gris contaminada se corroerá preferentemente.
Embalaje
Papel VCI anticorrosión:Envuelto individualmente para proteger el acabado de la superficie.
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Nuestras instalaciones y equipos
Fabricamos internamente-utilizando tornos CNC y centros de fresado-de ingeniería alemana. Nuestra planta de fábrica está equipada con:
Hornos de recocido al vacío:Para garantizar cero contaminación de la superficie durante el tratamiento térmico.
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Montaje de sala limpia:Para nuestros productos de calidad médica y alimentaria-, el ensamblaje final se realiza en un entorno controlado para evitar la contaminación por partículas.
