Gazy osłonowe do spawania tytanu, cyrkonu i ich stopów

W związku z powyższym spawanie łukowe tytanu i jego stopów przeprowadza się najczęściej z zastosowaniem komór wypełnionych argonem lub za pomocą specjalnych uchwytów spawalniczych zapewniających dopływ dodatkowej ilości gazu osłonowego (rys. 1). Zadaniem dodatkowej osłony jest ochrona stygnących obszarów złącza spawanego, nagrzanych powyżej 350-427°C. W różnych przepisach i źródłach literaturowych wielkość minimalnej temperatury, powyżej której należy chronić nagrzane obszary złącza tytanowego, jest różna. W źródłach angielskojęzycznych na przykład stwierdza się, że dodatkową ochronę gazową należy zapewnić dla obszarów złącza nagrzanych powyżej 427°C (800°F). Źródła rosyjskojęzyczne zalecają z kolei osłonę powierzchni, które są nagrzane powyżej 350-400°C. Na stronach internetowych można spotkać także stwierdzenia, że temperaturą krytyczną jest 500°C. Niezależnie od różnic w zalecanej lub sugerowanej minimalnej temperaturze ochrony obszarów nagrzanych podczas spawania należy pamiętać, że tytan zaczyna po kolei absorbować wodór, tlen i azot w temperaturze powyżej 250-260°C, a zatem im skuteczniej i dłużej będą osłonięte nagrzane obszary, tym pewniejszy będzie wynik spawania tytanu.

Dodatkowe trudności podczas spawania tytanu stwarza jego duża skłonność do rozrostu ziaren (rys. 2) podczas nagrzewania w podwyższonych temperaturach, szczególnie w obszarze fazy β (powyżej 882°C). Niska przewodność cieplna tytanu sprzyja zwiększeniu czasu przebywania spoiny i obszarów przyspoinowych w podwyższonych temperaturach, potęgując zwiększenie wymiarów ziaren. Tytan i jego stopy nie są przy tym skłonne do tworzenia pęknięć krystalizacyjnych w metalu spoin. Tłumaczy się to korzystnym połączeniem własności fizykomechanicznych tytanu i jego stopów, tj. małym skurczem odlewniczym przy jednocześnie podwyższonej wytrzymałości i plastyczności w obszarze podwyższonych temperatur. Stopy tytanu cechuj...