El titanio es tan fuerte como el acero, tiene casi la mitad de su peso y es altamente resistente a la corrosión, lo que lo convierte en una opción rentable y muy deseable para la industria, especialmente la defensa y la aeroespacial.
Ventajas de la soldadura con titanio:
Relación resistencia / peso del 30% o mejor que el aluminio o el acero.
40% más ligero que el acero, alta resistencia a la tracción.
Alta resistencia a la corrosión: se prefiere la tubería de titanio para aplicaciones marinas debido a su excelente resistencia al agua salada.
Baja conductividad térmica y expansión.
Mucho mayor rigidez que el aluminio o el magnesio.
Temperaturas de funcionamiento hasta 900ºF.
Autosellante contra muchos corrosivos (forma dióxido de titanio en su superficie).
Contras de soldar con titanio
Menos rígido y más blando que el acero.
Pobres propiedades de desgaste.
La resistencia a la tracción disminuye al aumentar la temperatura (baja resistencia a la fluencia).
Inflamable en forma de polvo en el aire normal.
Por qué soldar con titanio puede ser un desafío
Muchas de las desventajas del titanio afectan directamente a la soldadura, lo que le da la reputación de ser difícil de trabajar. A altas temperaturas, el titanio se vuelve altamente reactivo a los químicos en su entorno. En aire normal, la soldadura contamina el titanio con carburos, nitruros y óxidos que hacen que la soldadura y la ZAC (zona afectada por el calor) se vuelvan frágiles, lo que da como resultado una menor resistencia a la fatiga y dureza a las muescas.
Además, el cloro del sudor o de los compuestos de limpieza puede crear corrosión en la soldadura. Por lo tanto, la soldadura y su parte posterior deben protegerse de la contaminación para garantizar una soldadura decente. Incluso la fricción de las muelas abrasivas (especialmente las muelas de óxido de aluminio) puede generar suficiente calor y proporcionar los contaminantes para socavar la soldadura.
Incluso teniendo en cuenta estas consideraciones, con una preparación cuidadosa, cualquier soldador profesional puede obtener soldaduras de titanio de calidad.
Puntas de soldadura de titanio
Debido a que la contaminación es una preocupación principal, la fabricación de titanio exige una atención rigurosa a la limpieza del metal en sí y del entorno del taller. A menudo, los soldadores que trabajan con titanio junto con otros metales reservarán un área exclusivamente para la fabricación de titanio. Para obtener resultados aceptables, esa área debe estar libre de corrientes de aire, humedad, polvo, grasa y otros contaminantes y contribuyentes de contaminación. Eso significa que el mecanizado, la pintura, el esmerilado, el corte con soplete y similares no deben ocurrir en la misma área. Lo ideal es minimizar la humedad para mantener un punto de rocío bajo.
Los desafíos de trabajar con titanio
De un vistazo, la soldadura de titanio se parece a la soldadura de acero. Los soldadores familiarizados con otros metales a menudo asumen que, dado que son hábiles y experimentados, podrán descubrir el titanio sobre la marcha.
Sin embargo, el desafío único de la soldadura de titanio es la fragilización por oxígeno. Cuando el material se calienta durante la soldadura, el oxígeno, como el que se encuentra en el aire ambiente, puede infiltrarse y corromper la soldadura. Esto hace que el metal sea frágil y propenso a agrietarse o fracturarse prematuramente en servicio, lo cual es claramente inaceptable en aplicaciones de uso crítico. Los soldadores de titanio deben dominar las técnicas y herramientas necesarias para proteger las soldaduras del oxígeno. Esto requiere el uso de gas inerte, que podría ser helio, pero generalmente es argón. Los soldadores de titanio deben proteger no solo el baño de soldadura líquida, sino también el metal circundante. Este es un desafío excepcional que no es familiar ni siquiera para los soldadores de no titanio más capacitados.
Requiere un control estricto sobre la calidad del argón, así como un dominio de herramientas especializadas como escudos de arrastre y represas de purga. Durante la soldadura manual, el soldador debe poseer un nivel notable de coordinación ojo-mano para asegurarse de que sus movimientos no perturben el gas protector y creen puntos de entrada de oxígeno, lo que podría dañar la soldadura.