Primeiro, o Ti‑6Al‑4V pode ser soldado com sucesso usando processos como GTAW (TIG), GMAW (MIG), soldagem a arco de plasma e soldagem por feixe de elétrons (EBW).O maior desafio na soldagem de titânio é a sua reatividade química extremamente alta em temperaturas elevadas. Acima de aproximadamente 500 graus, o titânio absorve rapidamente oxigênio, nitrogênio e hidrogênio do ar, levando à fragilização, aumento da dureza e redução da ductilidade e tenacidade. Portanto, a proteção total com gás inerte (árgônio ou hélio) deve ser aplicada à poça de fusão, à zona de solda de alta temperatura e ao verso. Com blindagem e limpeza adequadas, soldas sólidas e sem defeitos podem ser produzidas de forma consistente.
A seguir, redução da resistência após a soldagem.Na condição de soldado, o metal de solda e a zona afetada pelo calor (ZTA) sofrem alterações microestruturais: a estrutura alfa-beta transforma-se em martensita grossa durante o resfriamento rápido, resultando em maior dureza, mas menor ductilidade em comparação com o metal base.
Para material base recozido, o limite de escoamento e a resistência à tração da junta soldada são geralmente de 85% a 95% do metal base.Em outras palavras, a redução da resistência é relativamente pequena, normalmente de 5% a 15%. A zona de solda apresenta maior resistência, mas menor alongamento; a junta geral ainda pode atender à maioria dos requisitos estruturais.
Se o material de base estiver na condição de solução tratada e envelhecida (STA), o efeito de reforço é perdido na solda e na ZTA durante a soldagem, levando a uma diminuição de resistência mais óbvia, geralmente em torno de 15% a 25%. Portanto, a soldagem é geralmente realizada em material recozido, em vez de material totalmente envelhecido.
Quanto ao tratamento térmico pós-soldagem (PWHT), depende do desempenho e aplicação exigidos:
Componentes estruturais não críticos:Para peças onde a ductilidade e a tenacidade moderadas são aceitáveis, não é necessário nenhum tratamento térmico pós-soldagem. As propriedades soldadas geralmente são suficientes.
Recozimento de alívio de tensão:Normalmente conduzido a 530–590 graus por 1–2 horas. Isto reduz a tensão residual de soldagem sem diminuir significativamente a resistência, melhorando a estabilidade dimensional e a resistência à deformação.
Recozimento completo:Realizado a 700–800 graus para restaurar a ductilidade e a tenacidade, transformando a martensita em uma estrutura alfa-beta mais macia e estável. Isso reduz ligeiramente a resistência, mas melhora muito o alongamento e a resistência ao impacto.
Resumindo,A liga de titânio grau 5 tem boa soldabilidade sob estrita proteção de gás inerte. A soldagem em metal base recozido causa uma pequena redução de resistência de 5% a 15%. O tratamento térmico pós-solda não é obrigatório, mas é recomendado para alívio de tensões ou para restaurar a ductilidade em aplicações de alta confiabilidade.
