En el proceso de soldadura de tubos de aleación de titanio en fábrica, la profundidad de la soldadura está determinada por el espesor del tubo de titanio.
Por lo tanto, el objetivo de producción es mejorar la conformabilidad reduciendo el ancho de la soldadura y logrando velocidades más altas simultáneamente. A la hora de seleccionar el láser más adecuado, no sólo se debe tener en cuenta la calidad del haz, sino también la precisión del laminador de tubos.
Además, antes de que entren en juego las imprecisiones dimensionales de la máquina laminadora, primero se deben considerar las limitaciones encontradas al reducir el tamaño del punto del haz.
Existen muchos problemas relacionados con el tamaño al soldar tubos de titanio, pero el factor principal que afecta el proceso de soldadura es la costura en la caja de soldadura.
Una vez que la placa de titanio está lista para soldarse después de su formación, las características de la costura de soldadura incluyen: espacios entre las placas de titanio, desalineación de soldadura pequeña o severa y cambios en la línea central de la costura. El espacio determina la cantidad de material necesario para formar el baño de soldadura.
Una presión excesiva puede provocar un exceso de material en la parte superior o en el diámetro interior del tubo soldado con aleación de titanio. Por otro lado, una desalineación grave o menor de la pieza soldada puede dar como resultado una mala apariencia de la pieza soldada.
En ambos escenarios, la placa de titanio se corta y limpia, se lamina y luego se lleva al punto de soldadura. Además, se utiliza un refrigerante para enfriar la bobina de inducción utilizada durante el proceso de calentamiento.
Finalmente, se utilizará algo de refrigerante en el proceso de extrusión. Aquí, se aplica una gran fuerza al rodillo de extrusión para evitar la porosidad en el área de soldadura; sin embargo, el uso de una mayor fuerza de extrusión puede provocar un aumento de rebabas (o cordones de soldadura). Por lo tanto, se utilizan herramientas especialmente diseñadas para eliminar las rebabas del interior y exterior de la tubería.
Una de las principales ventajas del proceso de soldadura de alta frecuencia es su capacidad para procesar tubos de titanio a altas velocidades. Sin embargo, una situación típica en la mayoría de las piezas forjadas en fase sólida es que la soldadura por puntos de alta frecuencia no se prueba fácilmente de manera confiable utilizando técnicas no destructivas convencionales.
Pueden aparecer grietas de soldadura en las áreas delgadas y planas de uniones de baja resistencia que los métodos tradicionales no pueden detectar, comprometiendo potencialmente la confiabilidad en algunas aplicaciones automotrices de alta demanda.
Tradicionalmente, los fabricantes de tubos de titanio optan por la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) para completar el proceso de soldadura. GTAW genera un arco de soldadura eléctrica entre dos electrodos de tungsteno no consumibles.
Al mismo tiempo, se introduce un gas protector inerte en el soplete para proteger los electrodos, crear un flujo de plasma ionizado y proteger el baño de soldadura fundida.
Se trata de un proceso establecido y bien comprendido que ofrece consistentemente resultados de soldadura de alta calidad. Por lo tanto, el éxito del proceso de soldadura de tubos de aleación de titanio depende de la integración de todas las técnicas individuales, lo que requiere su tratamiento como un sistema integral.
En todas las aplicaciones de soldadura de tubos de titanio, los bordes de la lámina de titanio se funden y, al sujetar los bordes del tubo de titanio con un soporte de sujeción, se produce la solidificación. Sin embargo, la soldadura láser se caracteriza por una densidad de haz de alta energía.
El rayo láser no sólo funde la superficie del material, sino que también crea un ojo de cerradura, lo que da como resultado un perfil de soldadura estrecho. Para soldar tubos de aleación de titanio, primero se forma una lámina plana de titanio y posteriormente se le da forma de tubo cilíndrico.
Una vez formadas, se deben soldar las costuras del tubo de aleación de titanio. Esta costura influye significativamente en la conformabilidad de la pieza. Por lo tanto, elegir la técnica de soldadura adecuada es crucial para obtener un perfil de soldadura que pueda cumplir con los estrictos requisitos de prueba de la industria manufacturera.
Sin duda, la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), la soldadura de alta frecuencia (HF) y la soldadura láser han encontrado sus aplicaciones en la fabricación de tubos de aleación de titanio.
