No processo de soldagem de tubos de liga de titânio na fábrica, a profundidade da solda é determinada pela espessura do tubo de titânio.
Portanto, o objetivo da produção é melhorar a conformabilidade reduzindo a largura da solda e alcançando velocidades mais altas simultaneamente. Ao selecionar o laser mais adequado, não se pode considerar apenas a qualidade do feixe, mas também a precisão da laminadora de tubos.
Além disso, antes que as imprecisões dimensionais da máquina laminadora entrem em ação, deve-se primeiro considerar as restrições encontradas ao reduzir o tamanho do ponto do feixe.
Existem muitos problemas relacionados ao tamanho na soldagem de tubos de titânio, mas o principal fator que afeta o processo de soldagem é a costura na caixa de soldagem.
Uma vez que a placa de titânio esteja pronta para soldagem após a formação, as características da costura de solda incluem: lacunas entre as placas de titânio, desalinhamento de soldagem grave ou pequeno e alterações na linha central da costura. A folga determina a quantidade de material necessária para formar a poça de fusão.
A pressão excessiva pode levar ao excesso de material na parte superior ou no diâmetro interno do tubo soldado de liga de titânio. Por outro lado, um desalinhamento grave ou menor da soldagem pode resultar em uma aparência ruim da soldagem.
Em ambos os cenários, a placa de titânio é cortada e limpa, enrolada e depois levada ao ponto de soldagem. Além disso, um refrigerante é usado para resfriar a bobina de indução usada durante o processo de aquecimento.
Finalmente, algum refrigerante será utilizado no processo de extrusão. Aqui, uma grande força é aplicada no rolo de extrusão para evitar porosidade na área de soldagem; entretanto, o uso de maior força de extrusão pode levar a um aumento de rebarbas (ou cordões de solda). Portanto, ferramentas especialmente projetadas são usadas para remover rebarbas de dentro e de fora do tubo.
Uma das principais vantagens do processo de soldagem de alta frequência é a sua capacidade de processar tubos de titânio em altas velocidades. No entanto, uma situação típica na maioria dos forjamentos em fase sólida é que os pontos de soldagem de alta frequência não são facilmente testados de forma confiável usando técnicas convencionais não destrutivas.
Podem aparecer fissuras de soldagem nas finas áreas planas de juntas de baixa resistência, que os métodos tradicionais não conseguem detectar, comprometendo potencialmente a confiabilidade em algumas aplicações automotivas de alta demanda.
Tradicionalmente, os fabricantes de tubos de titânio optam pela soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW) para completar o processo de soldagem. GTAW gera um arco elétrico de soldagem entre dois eletrodos de tungstênio não consumíveis.
Ao mesmo tempo, um gás de proteção inerte é introduzido na tocha para proteger os eletrodos, criar fluxo de plasma ionizado e proteger a poça de fusão fundida.
Este é um processo estabelecido e bem compreendido que oferece consistentemente resultados de soldagem de alta qualidade. Portanto, o sucesso do processo de soldagem de tubos de liga de titânio depende da integração de todas as técnicas individuais, necessitando do seu tratamento como um sistema abrangente.
Em todas as aplicações de soldagem de tubos de titânio, as bordas da folha de titânio são derretidas e, ao apertar as bordas do tubo de titânio usando um suporte de fixação, ocorre a solidificação. No entanto, a soldagem a laser é caracterizada pela densidade do feixe de alta energia.
O feixe de laser não apenas derrete a superfície do material, mas também cria um buraco de fechadura, resultando em um perfil de solda estreito. Para soldar tubos de liga de titânio, uma folha plana de titânio é primeiro formada e posteriormente moldada em um tubo cilíndrico.
Uma vez formadas, as costuras do tubo de liga de titânio devem ser soldadas. Esta costura influencia significativamente a conformabilidade da peça. Portanto, escolher a técnica de soldagem apropriada é crucial para obter um perfil de solda que possa atender aos rigorosos requisitos de testes da indústria de manufatura.
Sem dúvida, a soldagem a arco de gás tungstênio (GTAW), a soldagem de alta frequência (HF) e a soldagem a laser encontraram suas aplicações na fabricação de tubos de liga de titânio.
