En primer lloc, el Ti-6Al-4V es pot soldar amb èxit mitjançant processos com ara GTAW (TIG), GMAW (MIG), soldadura per arc de plasma i soldadura per feix d'electrons (EBW).El repte més gran en la soldadura de titani és la seva reactivitat química extremadament alta a temperatures elevades. Per sobre d'aproximadament 500 graus, el titani absorbeix ràpidament l'oxigen, el nitrogen i l'hidrogen de l'aire, provocant la fragilitat, l'augment de la duresa i la ductilitat i la tenacitat reduïdes. Per tant, s'ha d'aplicar una protecció total de gas inert (argó o heli) a la piscina de soldadura, la zona de soldadura d'alta temperatura i la part posterior. Amb un blindatge i una neteja adequats, es poden produir de manera consistent soldadures sòlides i sense defectes.
A continuació, reducció de la força després de la soldadura.En condicions de soldadura, el metall de soldadura i la zona afectada per la calor (HAZ) experimenten canvis microestructurals: l'estructura alfa-beta es transforma en martensita gruixuda durant el refredament ràpid, donant lloc a una duresa més alta però una ductilitat més baixa en comparació amb el metall base.
Per al material de base recuit, la resistència a la fluència i la resistència a la tracció de la junta soldada solen ser del 85% al 95% del metall base.En altres paraules, la reducció de la força és relativament petita, normalment del 5% al 15%. La zona de soldadura mostra una major resistència però menor allargament; la junta global encara pot complir la majoria dels requisits estructurals.
Si el material base es troba en condicions de tractament i envelliment de solució (STA), l'efecte d'enfortiment es perd a la soldadura i HAZ durant la soldadura, donant lloc a una disminució de la força més evident, generalment al voltant del 15% al 25%. Per tant, la soldadura es realitza generalment sobre material recuit en lloc de material totalment envellit.
Pel que fa al tractament tèrmic posterior a la soldadura (PWHT), depèn del rendiment i l'aplicació requerits:
Components estructurals no crítics:Per a les peces on la ductilitat i la duresa moderades són acceptables, no cal cap tractament tèrmic posterior a la soldadura. Les propietats de soldadura sovint són suficients.
Recuit per alleujar l'estrès:Normalment es realitza a 530-590 graus durant 1-2 hores. Això redueix la tensió residual de soldadura sense reduir significativament la resistència, millorant l'estabilitat dimensional i la resistència a la deformació.
Recuit complet:Realitzat a 700-800 graus per restaurar la ductilitat i la duresa transformant la martensita en una estructura alfa-beta més suau i estable. Això redueix lleugerament la resistència, però millora molt l'allargament i la resistència a l'impacte.
En resum,L'aliatge de titani de grau 5 té una bona soldabilitat sota una protecció estricta de gas inert. La soldadura sobre metall base recuit provoca una petita reducció de la resistència del 5% al 15%. El tractament tèrmic posterior a la soldadura no és obligatori, però es recomana per alleujar l'estrès o per restaurar la ductilitat en aplicacions d'alta fiabilitat.
