Points clés du soudage TIG pour les tuyaux en alliage de titane

Le titane réagit facilement avec l'oxygène, l'azote et l'hydrogène à des températures supérieures à 400 degrés, entraînant une fragilisation des soudures, des évents, des fissures et d'autres défauts. Pour cette raison, le soudage TIG doit suivre des processus rigoureux comprenant une protection complète contre les gaz inertes, un faible apport de chaleur et une construction propre.

 

 

Le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW/TIG) avec électrode positive à courant continu (DCEP) est la meilleure méthode pourtuyaux en alliage de titane.

• Epaisseur de paroi Inférieure ou égale à 3mm : Soudage Full TIG
• Épaisseur de paroi ＞3mm : Soudage support TIG + remplissage et bouchage MIG
• Strictement interdit : soudage à l'arc sous protection métallique (SMAW), soudage sous protection gazeuse CO₂, soudage à l'oxy-combustible

 

Exigences en matière d'équipement :

• Équipé de fonctions d'amorçage d'arc à haute fréquence, d'atténuation du courant et d'alimentation en gaz retardée.
• Temps d'alimentation en gaz retardé Supérieur ou égal à 15s
• Des électrodes en cérium tungstène sont sélectionnées, avec la pointe meulée en un cône de 30 à 45 degrés et un diamètre de 1,0 à 3,0 mm.

 

 

1. Préparation et assemblage des rainures

• La rainure en V-est couramment utilisée, avec un angle de 60 à 70 degrés et une face de racine de 0,5 à 1,5 mm.
• Espace d'assemblage de 1,0 à 2,0 mm et désalignement Inférieur ou égal à 10 % de l'épaisseur de la paroi
• Le pointage doit adopter le même processus, avec des points de soudure courts et une protection adéquate ; tous les défauts doivent être meulés

 

2. Nettoyage en profondeur

• Nettoyage mécanique : éliminer le tartre d'oxyde avec des brosses métalliques en acier inoxydable ou du papier de verre
• Nettoyage chimique : Dégraissage à l'acétone → Décapage avec solution 5%HF + 35%HNO₃ → Rinçage à l'eau claire → Séchage
• Terminé dans les 2 heures avant le soudage ; l'huile, les taches d'eau et la poussière sont strictement interdites
• Les opérateurs doivent porter des gants blancs propres et ne sont pas autorisés à toucher directement la rainure.

 

3. Environnement de soudage

• Vitesse du vent Inférieure ou égale à 1,5 m/s ; des mesures de protection contre le vent sont indispensables
• Température ambiante supérieure ou égale à 5 degrés et humidité relative inférieure ou égale à 60 %
• Préchauffage local entre 50 et 100 degrés dans des environnements à basse-température ; le préchauffage à haute-température est interdit

 

 

Le succès du soudage des alliages de titane dépend d’une protection complète contre le gaz argon, sans angles morts.

1. Exigences relatives au gaz protecteur

• Pureté de l'argon Supérieure ou égale à 99,99%, de préférence 99,995%
• Point de rosée Inférieur ou égal à -40 degrés et teneur en eau Inférieure ou égale à 50 mg/m³

 

2. Configuration triple protection

• Protection de la buse avant : Débit de 8 à 15 L/min avec une buse de grand-diamètre
• Protection de remplissage d'argon à l'arrière : Débit de 5 à 10 L/min ; les deux côtés de la rainure dans un rayon de 150 à 300 mm doivent être scellés avec du papier soluble
• Protection du bouclier anti-fuite : longueur supérieure ou égale à 100 mm et débit de 5 à 8 L/min pour couvrir la zone à haute température-jusqu'au refroidissement.

 

3. Opérations de protection des clés

• Continuez l'alimentation en gaz après l'extinction de l'arc jusqu'à ce que la température de soudure descende à moins ou égale à 350 degrés avant de déplacer la torche de soudage.
• L'extrémité du fil doit rester dans la zone protégée à tout moment et ne doit pas être déplacée.
• Température entre les passes pour le soudage multi-Inférieur ou égal à 200 degrés ; le soudage à froid est recommandé

 

 

1. Principe du faible apport thermique

• Faible courant, arc court, vitesse de soudage rapide et aucune oscillation de la torche
• Contrôle de l'apport de chaleur : 6–35 kJ/cm
• Évitez le déclin des céréales secondaires et du plastique

 

2. Paramètres typiques (pour référence)

• Diamètre de l'électrode en tungstène : 1,6 à 2,4 mm
• Courant de soudage : 50 à 90 A pour le soudage du support, 80 à 140 A pour le soudage de remplissage
• Tension de l'arc : 10 à 15 V
• Fil de soudure : Homogène au métal de base (respectivement ERTi-2/ERTi-4 pour TA2/TC4)

 

3. Spécifications opérationnelles

• Angle d'inclinaison de la torche de soudage : 75 degrés – 85 degrés ; Angle d'inclinaison du fil de soudage : 10 degrés à 15 degrés
• Minimiser l'oscillation latérale de la torche de soudage pour éviter d'endommager le rideau de gaz
• L'arc aléatoire frappant sur la surface du métal de base est interdit
• Remplissez le cratère pendant l'extinction de l'arc et adoptez l'atténuation du courant pour éviter les cavités de retrait

 

 

• Le blanc argenté est la couleur de soudure optimale ; plus la couleur est foncée, plus l'effet protecteur est faible :
• Blanc argenté : Qualifié
• Jaune pâle : Qualifié
• Bleu foncé : Légère oxydation, utilisable
• Gris/Blanc cassé- : oxydation sévère, doit être écaillé et ressoudé

 

 

Fragilisation par oxydation

• Causes : Défaillance de la protection, température trop élevée
• Contre-mesures : renforcer la triple protection, adopter une alimentation en gaz retardée, contrôler strictement la température entre les passages

Évents

• Causes : Contamination par l'huile, humidité, argon impur, débit inapproprié
• Contre-mesures : nettoyage approfondi, utilisation d'argon de haute-pureté, maintien d'un arc court, adoption d'un débit approprié

Fissures à froid/déclin de la plasticité

• Causes : fragilisation par l'hydrogène, grains grossiers
• Contre-mesures : contrôler strictement les sources d'hydrogène, appliquer un faible apport de chaleur, effectuer un recuit de détente si nécessaire

 

 

• Inspection visuelle : Pas de fissures, d'évents, de piqûres ou d'oxydation sur la surface de la soudure
• Ressuage (PT) et contrôle radiographique (RT)
• Meuler les zones fortement oxydées et effectuer des soudures de réparation si nécessaire
• Le recuit sous vide peut être effectué sur des composants clés pour améliorer la plasticité et la stabilité

 

 

Ruihang Elaborate Material Co., Ltd. fournit des produits en titane et en alliage de titane de haute -qualité. Nos processus de soudage rigoureux garantissent que nous répondons pleinement aux exigences de nos clients. Pour plus de détails, n'hésitez pas à nous contacter par e-mail :Sam.Rui@bjrh-titanium.com