**Зашто не можете заварити титанијум?
Титанијум је фасцинантан метал познат по својој лаганој, високој чврстоћи и отпорности на корозију. Обично се користи у ваздухопловству, медицини и другим апликацијама високих перформанси. Међутим, један велики изазов са титанијумом је тај што га је тешко заварити у поређењу са другим металима као што су челик или алуминијум. У овом чланку ћемо истражити зашто је заваривање титанијума тако тешко и које су технике и мере предострожности потребне да би се постигао успешан завар.
**Проблем са титанијумом
Први проблем са заваривањем титанијума је његова висока тачка топљења. Титанијум има тачку топљења од 1.668 степени (3.034 степена Ф), што је знатно више од челика на 1.371 степен (2.500 степени Ф). То значи да је за топљење титанијума и стварање вара потребно знатно више топлоте. Док се топлота заваривања производи електричним луком или пламеном, вишак топлоте може довести до савијања, деформације и пуцања матичног материјала. Због тога су потребне посебне технике заваривања да би се контролисао унос топлоте и минимизирала зона утицаја топлоте (ХАЗ).
Други изазов за заваривање титанијума је његова висока реактивност. Титанијум има јак афинитет за кисеоник, азот и друге реактивне гасове који су присутни у атмосфери. Када се загреје и изложи ваздуху, титанијум брзо формира тврди, ватростални оксидни слој познат као титанијум диоксид (ТиО2). Овај оксидни слој штити метал од даље оксидације, али такође спречава правилно спајање метала током заваривања. Познато је да је слој тешко уклонити и захтева посебне методе чишћења.
Трећи проблем са заваривањем титанијума је његова ниска топлотна проводљивост. За разлику од бакра или алуминијума, који су одлични проводници топлоте, титан има ниску топлотну проводљивост. То значи да не може ефикасно да расипа топлоту, што резултира вишим температурама, дужим временом заваривања и повећаним шансама за дефекте. Штавише, титанијум има висок коефицијент топлотног ширења, што значи да се шири и скупља значајно са променама температуре. Ово може проузроковати термичка напрезања и изобличење током заваривања.
**Технике заваривања титанијума
Да би се превазишли изазови заваривања титанијума, потребно је предузети неколико техника и мера предострожности. Ево неких од најчешћих:
1. Гасно заваривање волфрамовим луком (ГТАВ), познато и као заваривање инертним гасом од волфрама (ТИГ), најчешћа је техника заваривања титанијума. ГТАВ користи волфрамову електроду која се не троши и заштитни гас, као што је аргон или хелијум, да створи лук између електроде и радног комада. Лук топи метал, а заштитни гас спречава оксидацију и контаминацију. У ГТАВ-у, заваривач мора пажљиво да контролише унос топлоте и дужину лука, јер прекомерна топлота може оштетити метал или створити слаб завар.
2. Заваривање електронским снопом (ЕБВ) је још једна техника која се користи за титанијум. ЕБВ користи високо фокусирани сноп електрона да топи метал и створи завар. То је врло прецизна метода која може произвести висококвалитетне заварене спојеве са минималним изобличењем. Међутим, ЕБВ захтева вакуумску комору да спречи оксидацију и није тако широко доступан као ГТАВ.
3. Заваривање фузијом је трећа метода која се користи за титанијум, која укључује топљење два или више комада метала заједно како би се формирао чврст спој. Заваривање фузијом укључује технике као што су заваривање гасним металом (ГМАВ) и заваривање плазма луком (ПАВ), које користе различите врсте лука и заштитне гасове за стварање завара. Заваривање фузијом може произвести јаке, поуздане заварене спојеве, али захтева више топлоте и може резултирати већим зонама погођеним топлотом.
4. Третмани пре и после заваривања су кључни за заваривање титанијума. Пре заваривања, метал мора бити темељно очишћен помоћу одмашћивања растварачем, алкалног чишћења, киселог кисељења или других метода за уклањање површинских загађивача и оксида. Током заваривања, метал мора бити заштићен од атмосфере коришћењем инертног гаса, као што је аргон или хелијум, како би се спречила контаминација и оксидација. Након заваривања, метал треба термички обрадити како би се ублажила заостала напрезања и побољшала механичка својства шава и околног подручја.
**Закључак
Заваривање титанијума је сложен процес који захтева специјализовану опрему, технике и вештине. Висока тачка топљења, реактивност и ниска топлотна проводљивост титанијума представљају значајне изазове за завариваче, захтевајући прецизну контролу уноса топлоте, дужине лука и заштите. Заваривање гасним волфрамовим луком, заваривање електронским снопом и заваривање фузијом су најчешће методе које се користе за титанијум, свака са својим предностима и недостацима. Третмани пре и после заваривања, као што су чишћење, заштита и топлотна обрада, такође су критични за успешно заваривање. Иако заваривање титанијума може бити изазовно, награде су значајне, јер титанијум нуди јединствена својства и предности за широк спектар индустријских и комерцијалних примена.