Fio de titânio

O titânio é um metal branco prateado com muitas propriedades excelentes. Por exemplo, a densidade do titânio é de 4,54 g/cm3, que é 43% mais leve que o aço, mas sua resistência mecânica é semelhante à do aço. E o titânio é resistente a altas temperaturas e tem um ponto de fusão de 1942 K, que é quase 500 K mais alto que o aço. Nos últimos anos, com a pesquisa contínua do titânio, mais e mais produtos feitos para titânio podem ser encontrados em nossa vida diária e os fios de titânio são um deles.

Os tipos de fio de titânio
De acordo com as diferentes propriedades do titânio e das ligas de titânio, é possível preparar fios de titânio com diferentes requisitos, geralmente divididos em fios de titânio puro, fios de liga de titânio, fios de vidro de titânio puro, fios retos de titânio, fios de solda de titânio, fios pendurados de titânio, fios de bobina de titânio, fios brilhantes de titânio, fios de titânio médico, fios de liga de titânio e níquel, etc.

Diferentes tipos de fio de titânio têm usos diferentes. Por exemplo, o fio de óculos de titânio puro é usado principalmente para fazer suportes de óculos, o fio de suspensão de titânio é usado para pendurar pesos, e o fio de liga de níquel de titânio é comumente usado como um material de liga de memória.

As aplicações do fio de titânio
O fio de titânio também herda perfeitamente as vantagens do titânio e das ligas de titânio, com uma série de excelentes características, como boa resistência à corrosão, alta resistência específica, não magnético, alta biocompatibilidade, baixa impedância ao ultrassom e boa função de memória de forma.

Portanto, fios de titânio e ligas de titânio são amplamente utilizados em muitos campos, como indústria militar, óculos, brincos, chapéus, cabides de galvanoplastia, fios de solda, aeroespacial, petroquímica, médica e de saúde, automotiva, construção e produtos esportivos e de lazer.

E nos últimos anos, devido ao desenvolvimento contínuo da indústria de fios de titânio, a variedade de fios de titânio se tornou cada vez mais diversificada, o que torna o fio de titânio cada vez mais amplamente utilizado em suprimentos industriais de alto desempenho e produtos de consumo.

Atualmente, mais de 80% dos fios de titânio e ligas de titânio são usados ​​como fios de solda, como soldagem de vários equipamentos de titânio, soldagem de tubos, soldagem de reparo de discos de turbina e lâminas de motores a jato de aeronaves e soldagem de carcaças.

Devido à sua excelente resistência à corrosão, o fio de titânio tem sido amplamente utilizado em indústrias químicas, farmacêuticas, de fabricação de papel e outras. Ele pode ser transformado em uma malha para filtro de água do mar, filtro de água purificada, filtro de drogas químicas, etc.

Fios de titânio e ligas de titânio também são usados ​​para fabricar fixadores, elementos de suporte de carga, molas, etc. devido ao seu bom desempenho geral.

Na indústria médica e de saúde, devido à sua excelente biocompatibilidade, os fios de titânio e ligas de titânio são usados ​​para fabricar dispositivos médicos, fixação de crânio, etc.

Alguns fios de liga de titânio com função de memória de forma, como fios de liga de titânio-níquel, são usados ​​para fazer antenas de satélite, ombreiras para roupas, sutiãs femininos e armações de óculos.

Nas indústrias de galvanoplastia e tratamento de água, fios de titânio e ligas de titânio são usados ​​para fabricar vários eletrodos.

A fabricação de formas de produtos de titânio em formas complexas é rotina para muitos fabricantes. Essas lojas reconheceram há muito tempo que o titânio não é um material exótico que requer técnicas de fabricação elaboradas. Este artigo discutirá a criação de boas soldas e tratamentos térmicos eficazes de titânio.

Diferenças importantes entre titânio e ligas de aço ou níquel precisam ser reconhecidas. São elas:
• Menor densidade do titânio.
• Menor módulo de elasticidade do titânio.
• Maior ponto de fusão do titânio.
• Menor ductilidade do titânio.
• Propensão do titânio à formação de galhas.
• Sensibilidade do titânio à contaminação durante a soldagem.

A compensação por essas diferenças permite que o titânio seja fabricado usando técnicas semelhantes às do aço inoxidável ou ligas à base de níquel. Este artigo trata de operações comuns usadas na fabricação de titânio.

Área de trabalhoÂncora
A fabricação de titânio exige atenção à limpeza. Não é incomum que lojas que lidam com vários metais isolem uma área a ser usada especialmente para titânio. A área reservada para titânio deve estar livre de correntes de ar, umidade, poeira, graxa e outros contaminantes que possam encontrar seu caminho para dentro ou sobre o metal.

Soldagem TitaniumAnchor
Titânio e a maioria das ligas de titânio são facilmente soldáveis, usando vários processos de soldagem. Soldas feitas corretamente na condição soldada são dúcteis e, na maioria dos ambientes, são tão resistentes à corrosão quanto o metal base. Soldas ruins, por outro lado, podem ser quebradiças e menos resistentes à corrosão em comparação a um metal base.

As técnicas e equipamentos usados ​​na soldagem de titânio são semelhantes aos exigidos para outros materiais de alto desempenho, como aço inoxidável ou ligas à base de níquel. O titânio, no entanto, exige maior atenção à limpeza e ao uso de proteção de gás inerte auxiliar do que esses materiais. O metal de solda de titânio fundido deve ser totalmente protegido contra contaminação pelo ar. Além disso, as zonas afetadas pelo calor e o lado da raiz das soldas de titânio devem ser protegidos até que as temperaturas caiam abaixo de 800 graus F (427 graus).

O titânio reage prontamente com ar, umidade, graxa, sujeira, refratários e a maioria dos outros metais para formar compostos quebradiços. A reação do titânio com gases e fluxos torna os processos de soldagem comuns, como soldagem a gás, arco metálico protegido, arco fluxado e soldagem a arco submerso inadequados. Da mesma forma, soldar titânio à maioria dos metais diferentes não é viável, porque o titânio forma compostos quebradiços com a maioria dos outros metais; no entanto, o titânio pode ser soldado a zircônio, tântalo e nióbio.

Apesar das precauções, muitos fabricantes estão soldando titânio rotineiramente e economicamente, fazendo soldas sólidas e dúcteis em taxas comparáveis ​​a muitos outros materiais de alto desempenho. Um dos benefícios importantes de soldar os graus comercialmente puros de titânio é que eles são mais de 99% de titânio puro e não há preocupação com segregação. O mesmo é verdade para arame ou haste de solda em graus comercialmente puros.

Processos de SoldagemAnchor
O titânio e suas ligas são mais frequentemente soldados com os processos de soldagem a arco de tungstênio a gás (GTA ou TIG) e arco de metal a gás (GMA ou MIG). Soldagem por resistência, arco de plasma, feixe de elétrons e fricção também são usadas em titânio em uma extensão limitada. Todos esses processos oferecem vantagens para situações específicas. No entanto, a discussão a seguir se preocupará principalmente com a soldagem GTA e GMA. Muitos dos princípios discutidos são aplicáveis ​​a todos os processos.

Tipos de soldagem: Gás Tungstênio-Arco (GTA) e Gás Metal-Arco (GMA)
O processo GTA pode ser usado para fazer juntas de topo sem metal de enchimento em chapas de base de titânio de até cerca de 1/8-polegada de espessura. Seções mais pesadas geralmente requerem o uso de metal de enchimento e juntas ranhuradas. O processo de soldagem GTA ou GMA pode ser usado, embora a soldagem GMA seja mais econômica para seções mais pesadas do que cerca de meia polegada. Se o processo GTA for usado, deve-se ter cuidado para evitar o contato do eletrodo de tungstênio com a poça derretida, evitando assim a captação de tungstênio.

Fonte de alimentaçãoÂncora
Uma fonte de alimentação convencional, conectada à polaridade direta CC (DCSP), é usada para soldagem GTA de titânio. A polaridade reversa (DCRP) é usada para soldagem GMA de titânio. Um contator controlado remotamente permite que o arco seja quebrado sem a remoção da tocha do metal de solda de resfriamento, mantendo assim a proteção do gás inerte. Controle de corrente e contator operado por pedal, partida de arco de alta frequência e temporizadores de gás de proteção são outros recursos desejáveis.

Âncora de maçarico de soldagem
Uma tocha de soldagem resfriada a água, equipada com um copo de cerâmica de 3/4-polegadas e uma lente de gás, é recomendada para soldagem GTA de titânio. Um copo de uma polegada pode ser necessário para soldagem GMA. Eletrodos de tungstênio toriados (geralmente 2% de tório) são recomendados para soldagem GTA de titânio. Eletrodos pontiagudos (extremidade cega) ajudam a controlar as características do arco. O eletrodo de menor diâmetro que pode transportar a corrente necessária deve ser usado.

Âncora de proteção de gás inerte
É preciso fornecer proteção às soldagens de titânio no resfriamento até cerca de 800 graus F (427 graus ), bem como à poça de solda derretida, a fim de evitar contaminação pelo ar. Durante a soldagem GTA e GMA, gases de proteção de argônio ou hélio de grau de soldagem com ponto de orvalho de -50 graus F (-46 graus ) ou inferior são usados ​​para fornecer a proteção necessária. Suprimentos de gás separados são necessários para:
• Blindagem primária da poça de solda fundida.
• Blindagem secundária do depósito de solda de resfriamento e zonas afetadas pelo calor associadas.
• Blindagem de backup da parte traseira da solda e zonas afetadas pelo calor associadas.