Al soldar tubos de titanio y aleaciones de titanio, cuando la soldadura contiene oxígeno y el contenido de nitrógeno es relativamente alto, la soldadura o la zona afectada por el calor se volverá frágil. A unos 250℃,el titanio empieza a absorber hidrógeno, y a partir de 400℃,empieza a absorber oxígeno, y a partir de 600℃, empieza a absorber nitrógeno. El aire contiene más nitrógeno y oxígeno, y las grietas aparecerán bajo una mayor tensión de soldadura. Su característica es que las grietas se producen varias horas o incluso más después de la soldadura y lo llamamos grietas retardadas. Los estudios han demostrado que la difusión de hidrógeno durante la soldadura es la causa principal de este tipo de grietas.
Durante el proceso de soldadura, el hidrógeno se difunde desde el baño profundo de alta temperatura a la zona afectada por el calor de menor temperatura. Con el aumento del contenido de hidrógeno, aumenta la cantidad de TiH2 precipitado en la zona, lo que incrementa la fragilidad de la zona afectada por el calor. Además, debido a la mayor tensión estructural causada por la expansión de volumen de la precipitación de hidruros, y a la difusión y acumulación de átomos de hidrógeno en la parte de la zona sometida a mayor tensión, se forman grietas. La principal forma de prevenir este tipo de grietas retardadas es reducir la fuente de hidrógeno en la unión soldada.
Cuando se sueldan tubos de titanio, el agujero de aire es un problema principal. La razón fundamental de la formación de poros se debe al efecto del hidrógeno. Las medidas tecnológicas para evitar los agujeros de aire son las siguientes:
- Cuando se suelde bajo la protección de argón de alta pureza, la pureza del argón no será inferior a 99,99%
- Elimina a fondo las materias orgánicas como la piel de óxido y las manchas de aceite en la superficie del tubo de titanio, la placa de titanio y el ojo del tubo de placa de titanio. Se puede limpiar por métodos químicos y mecánicos.
- Aplique una buena protección de gas al baño de fusión, controle el caudal y el flujo de argón para evitar turbulencias y afectar al efecto de protección.
- La elección de los parámetros adecuados del proceso de soldadura y las especificaciones de soldadura, el aumento del tiempo de residencia de la piscina profunda para facilitar el escape de burbujas pueden reducir eficazmente la porosidad.
En la soldadura de la aleación de titanio, la capa protectora de gas argón formada por la pistola de soldadura por arco de argón sólo puede proteger el baño de soldadura del efecto nocivo del aire, pero no tiene ningún efecto protector sobre la soldadura solidificada y su zona adyacente a alta temperatura, y la soldadura y su zona adyacente en este estado siguen teniendo una gran capacidad para absorber el nitrógeno y el oxígeno del aire. Con el aumento del grado de oxidación, cambia el color del metal de soldadura y disminuye su plasticidad. Blanco plateado (sin oxidación), amarillo dorado (TiO, ligera oxidación), azul (Ti2O3, oxidación ligeramente grave), gris (TiO2, oxidación grave).
Cuando se suelda una aleación de titanio, la posibilidad de que se produzca una fisura en caliente es muy pequeña. Esto se debe a que hay pocas impurezas como s, P y C en el titanio y la aleación de titanio. El eutéctico con bajo punto de fusión formado por s y P rara vez se forma en el límite de grano. Además, el intervalo de temperatura de cristalización efectiva es estrecho, y la contracción del titanio y la aleación de titanio es pequeña durante la solidificación, por lo que el metal de soldadura no presentará grietas en caliente.