Soldadura láser de tubos de titanio: Aumente la eficacia y la precisión

En el proceso de soldadura de tubos de aleación de titanio en fábrica, la profundidad de la soldadura viene determinada por el grosor del tubo de titanio.

Por lo tanto, el objetivo de producción es mejorar la conformabilidad reduciendo la anchura de soldadura y consiguiendo simultáneamente velocidades más altas. A la hora de seleccionar el láser más adecuado, no se puede considerar únicamente la calidad del haz, sino que también hay que tener en cuenta la precisión de la laminadora de tubos.

Además, ante las imprecisiones dimensionales del maquinaria de laminación hay que tener en cuenta, en primer lugar, las limitaciones a la hora de reducir el tamaño del haz.

En la soldadura de tubos de titanio hay muchas cuestiones relacionadas con el tamaño, pero el principal factor que afecta a la proceso de soldadura es la costura de la caja de soldadura.

Una vez que la placa de titanio está lista para la soldadura tras el conformado, las características de la costura de soldadura entre las placas de titanio, la desalineación grave o leve de la soldadura y los cambios en la línea central del cordón. La separación 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 aleación de titanio tubo soldado. Por otra parte, una desalineación grave o leve de la soldadura puede dar lugar a soldadura deficiente apariencia.

En ambos casos, la placa de titanio se corta y se limpia, se enrolla y se lleva al punto de soldadura. Además, se utiliza un refrigerante para enfriar la bobina de inducción utilizada durante el proceso de calentamiento.

Por último, se utilizará algo de refrigerante en el proceso de extrusión. Aquí se aplica una gran fuerza sobre el rodillo de extrusión para evitar la porosidad en la zona de soldadura; sin embargo, el uso de una mayor fuerza de extrusión podría provocar un aumento de las rebabas (o cordones de soldadura). Por lo tanto, se utilizan herramientas especialmente diseñadas para eliminar rebabas desde el interior y el exterior del tubo.

Una de las principales ventajas del proceso de soldadura por alta frecuencia es su capacidad para procesar tubos de titanio a altas velocidades. Sin embargo, una situación típica en la mayoría de las forjas en fase sólida es que los puntos de soldadura de la soldadura de alta frecuencia no se pueden comprobar fácilmente de forma fiable mediante técnicas convencionales no destructivas.

Grietas de soldadura pueden aparecer en las zonas planas y delgadas de las uniones de baja resistencia, que los métodos tradicionales no pueden detectar, lo que puede comprometer la fiabilidad en algunas aplicaciones de automoción de alta exigencia.

Tradicionalmente, los fabricantes de tubos de titanio optan por el Gas Soldadura por arco de tungsteno (GTAW) para completar el proceso de soldadura. GTAW genera un soldadura eléctrica arco entre dos electrodos de tungsteno no consumibles.

Al mismo tiempo, un inerte gas protector se introduce desde la antorcha para blindar los electrodos, crear un flujo de plasma ionizado y proteger el baño de soldadura fundido.

Se trata de un proceso establecido y bien entendido que ofrece sistemáticamente 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 todos los tubos de titanio aplicaciones de soldaduraEn el tubo de titanio, los bordes de la lámina de titanio se funden y, al apretar los bordes del tubo de titanio mediante un soporte de sujeción, se produce la solidificación. Sin embargo, soldadura láser se caracteriza por su 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 lugar a 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 conformado, hay que soldar las costuras del tubo de aleación de titanio. Esta costura influye significativamente en la conformabilidad de la pieza. Por lo tanto, la elección del técnica de soldadura es crucial para lograr un perfil de soldadura que pueda cumplir los estrictos requisitos de ensayo de la industria manufacturera.

Sin duda, la soldadura por arco de gas tungsteno (GTAW), la soldadura de alta frecuencia (HF) y la soldadura láser han encontrado cada una sus aplicaciones en la fabricación de tubos de aleación de titanio.