För det första kan Ti‑6Al‑4V framgångsrikt svetsas med hjälp av processer som GTAW (TIG), GMAW (MIG), plasmabågsvetsning och elektronstrålesvetsning (EBW).Den största utmaningen vid svetsning av titan är dess extremt höga kemiska reaktivitet vid förhöjda temperaturer. Över cirka 500 grader absorberar titan snabbt syre, kväve och väte från luften, vilket leder till sprödhet, ökad hårdhet och minskad formbarhet och seghet. Därför måste full inertgasskydd (argon eller helium) appliceras på svetsbadet, högtemperatursvetszonen och baksidan. Med korrekt avskärmning och rengöring kan sunda, defektfria svetsar produceras konsekvent.
Därefter hållfasthetsminskning efter svetsning.I det svetsade tillståndet upplever svetsmetallen och den värmepåverkade zonen (HAZ) mikrostrukturella förändringar: alfa-beta-strukturen omvandlas till grov martensit under snabb kylning, vilket resulterar i högre hårdhet men lägre duktilitet jämfört med basmetallen.
För glödgat basmaterial är sträckgränsen och draghållfastheten för den svetsade fogen vanligtvis 85 % till 95 % av basmetallen.Med andra ord är hållfasthetsminskningen relativt liten, typiskt 5 % till 15 %. Svetszonen visar högre hållfasthet men lägre töjning; den övergripande fogen kan fortfarande uppfylla de flesta strukturella krav.
Om basmaterialet är i det lösningsbehandlade och åldrade (STA) tillståndet förloras den förstärkande effekten i svetsen och HAZ under svetsning, vilket leder till en tydligare hållfasthetsminskning, vanligtvis runt 15 % till 25 %. Därför utförs svetsning i allmänhet på glödgat material snarare än helt åldrat material.
När det gäller värmebehandling efter svetsning (PWHT), beror det på den erforderliga prestandan och tillämpningen:
Icke-kritiska strukturella komponenter:För delar där måttlig duktilitet och seghet är acceptabla, behövs ingen värmebehandling efter svetsning. Som svetsade egenskaper är ofta tillräckliga.
Avspänningsglödgning:Genomförs vanligtvis vid 530–590 grader i 1–2 timmar. Detta minskar kvarvarande svetsspänning utan att sänka hållfastheten avsevärt, vilket förbättrar dimensionsstabiliteten och motståndet mot deformation.
Full glödgning:Utförs vid 700–800 grader för att återställa duktilitet och seghet genom att omvandla martensit till en mjukare, mer stabil alfa-beta-struktur. Detta minskar styrkan något men förbättrar töjningen och slaghållfastheten avsevärt.
Sammanfattningsvis,Grad 5 titanlegering har god svetsbarhet under strikt inertgasskydd. Svetsning på glödgad basmetall ger en liten hållfasthetsminskning på 5 % till 15 %. Värmebehandling efter svetsning är inte obligatorisk men rekommenderas för spänningsavlastning eller för att återställa duktiliteten i applikationer med hög tillförlitlighet.
