În primul rând, Ti‑6Al‑4V poate fi sudat cu succes utilizând procese precum GTAW (TIG), GMAW (MIG), sudarea cu arc cu plasmă și sudarea cu fascicul de electroni (EBW).Cea mai mare provocare în sudarea titanului este reactivitatea sa chimică extrem de ridicată la temperaturi ridicate. Peste aproximativ 500 de grade, titanul absoarbe rapid oxigenul, azotul și hidrogenul din aer, ceea ce duce la fragilizare, duritate crescută și ductilitate și duritate reduse. Prin urmare, ecranarea completă cu gaz inert (argon sau heliu) trebuie aplicată pe bazinul de sudură, pe zona de sudură la temperatură înaltă și pe partea din spate. Cu ecranarea și curățarea corespunzătoare, se pot produce în mod constant suduri solide și fără defecte.
Apoi, reducerea rezistenței după sudare.În starea de sudare, metalul sudat și zona afectată de căldură (HAZ) suferă modificări microstructurale: structura alfa-beta se transformă în martensită grosieră în timpul răcirii rapide, rezultând o duritate mai mare, dar o ductilitate mai mică în comparație cu metalul de bază.
Pentru materialul de bază recoapt, rezistența de curgere și rezistența la tracțiune a îmbinării sudate sunt de obicei de 85% până la 95% din metalul de bază.Cu alte cuvinte, reducerea rezistenței este relativ mică, de obicei 5% până la 15%. Zona de sudare prezintă o rezistență mai mare, dar o alungire mai mică; îmbinarea globală poate îndeplini în continuare majoritatea cerințelor structurale.
Dacă materialul de bază se află în starea tratată cu soluție și îmbătrânit (STA), efectul de întărire se pierde în sudare și HAZ în timpul sudării, ducând la o scădere a rezistenței mai evidentă, de obicei în jur de 15% până la 25%. Prin urmare, sudarea se realizează în general pe material recoapt, mai degrabă decât pe material complet îmbătrânit.
În ceea ce privește tratamentul termic post-sudare (PWHT), acesta depinde de performanța și aplicarea cerute:
Componente structurale necritice:Pentru piesele în care ductilitatea și tenacitatea moderate sunt acceptabile, nu este nevoie de tratament termic după sudare. Proprietățile sudate sunt adesea suficiente.
Recoacere de reducere a stresului:Se efectuează de obicei la 530–590 de grade timp de 1–2 ore. Aceasta reduce tensiunea reziduală de sudură fără a reduce semnificativ rezistența, îmbunătățind stabilitatea dimensională și rezistența la deformare.
Recoacere completa:Efectuat la 700–800 de grade pentru a restabili ductilitatea și duritatea prin transformarea martensitei într-o structură alfa-beta mai moale și mai stabilă. Acest lucru reduce ușor rezistența, dar îmbunătățește foarte mult alungirea și rezistența la impact.
În concluzie,Aliajul de titan de gradul 5 are o sudabilitate bună sub protecție strictă cu gaz inert. Sudarea pe metal de bază recoapt determină o mică reducere a rezistenței de la 5% la 15%. Tratamentul termic post-sudare nu este obligatoriu, dar este recomandat pentru ameliorarea tensiunilor sau pentru a restabili ductilitatea în aplicații de înaltă fiabilitate.
