Il titanio e le leghe di titanio sono buoni materiali per la saldatura per diffusione

Il titanio e le leghe di titanio sono buoni materiali per la saldatura per diffusione perché i loro film di ossido superficiale si dissolvono facilmente alle temperature di diffusione. Quando si utilizza la saldatura per diffusione di liquidi, è necessario posizionare uno strato di altro metallo sull'interfaccia tra le superfici di titanio. Tipicamente, questo metallo può formare un eutettico a basso punto di fusione con il titanio. Durante la fase di riscaldamento della brasatura, il flusso di metallo liquido nell'accoppiamento è irregolare. In una fase successiva, lo strato liquido si diffonde nel metallo base, consentendo alla saldatura di solidificarsi completamente prima della fine del ciclo termico.

Negli ultimi anni, l’applicazione della saldatura per diffusione come metodo di giunzione per il titanio e le sue leghe ha suscitato interesse. La saldatura allo stato solido presenta le seguenti limitazioni: la superficie deve essere praticamente otticamente piana; la diffusione deve avvenire ad una temperatura sufficientemente bassa per non alterare le proprietà della lega, quindi la diffusione è molto lenta. La saldatura per diffusione di liquido crea una pellicola liquida instabile sull'interfaccia, che riduce la precisione di adattamento e accelera anche il processo di diffusione.

Poiché pressioni interfacciali più elevate e deformazione plastica ad alte temperature favoriscono la giunzione allo stato solido, a volte è possibile collegare questa sequenza con un processo di lavorazione a caldo che riduce l'area della sezione trasversale del materiale. Un esempio è la giunzione per diffusione rotante. In questo processo, le parti in lega di titanio sono contenute in un guscio di titanio, che viene evacuato e sigillato in uno stampo. Questo tipo di giunto saldato è caratterizzato da buona robustezza, plasticità e resistenza alla corrosione, ma la difficoltà è che la qualità della superficie e i parametri di processo sono difficili da controllare e possono influenzare la precisione dimensionale del prodotto. Un'altra difficoltà è che i giunti di diffusione statici allo stato solido devono essere realizzati in argon o vuoto.
Processo di saldatura di barre e piastre di titanio:

(1) La saldatura del titanio può essere saldatura a punti a contatto, saldatura continua, saldatura ad arco di argon, saldatura al plasma e saldatura a fascio di elettroni e altre tecnologie.

(2) È generalmente accettato che il titanio commercialmente puro e alcune leghe di titanio a bassa resistenza siano saldabili, ma le leghe di titanio a resistenza più elevata non sono ideali a causa della diminuzione della plasticità dopo la saldatura.

(3) Il titanio non può essere saldato ad altri metalli mediante i normali metodi di saldatura per fusione perché formerà composti metallici che formano saldature molto fragili.