Paduan titanium grade 5 (Ti‑6Al‑4V) adalah paduan titanium + yang paling umum digunakan dalam aplikasi industri dan struktural. Meskipun memiliki kemampuan las yang baik dibandingkan dengan banyak paduan berkekuatan tinggi, logam ini sangat reaktif secara kimia pada suhu tinggi, sehingga kontrol proses yang ketat sangat penting untuk menghasilkan sambungan las yang kuat dan andal. Di bawah ini adalah tindakan pencegahan penting untuk pengelasan paduan titanium Kelas 5.
Pertama, kebersihan itu penting.
Titanium bereaksi kuat dengan oksigen, nitrogen, hidrogen, dan karbon pada suhu pengelasan, yang menyebabkan penggetasan, porositas, dan retak. Semua permukaan-termasuk sambungan las, kawat pengisi, dan bahan dasar di dekatnya-harus dibersihkan secara menyeluruh. Minyak, lemak, air, debu, dan cairan permesinan harus dihilangkan dengan pembersihan pelarut, diikuti dengan hembusan udara kering. Kontaminasi dari perkakas baja, partikel besi, atau tembaga juga dapat menyebabkan cacat, jadi perkakas dan perlengkapan las titanium khusus sangat disarankan.
Kedua, perlindungan gas yang efektif adalah suatu keharusan.
Tidak seperti baja atau aluminium, titanium memerlukan perlindungan tidak hanya selama pengelasan namun juga hingga area las dan zona yang terkena panas mendingin di bawah 300 derajat . Biasanya, argon dengan kemurnian tinggi (99,99% atau lebih tinggi) digunakan. Pelindung belakang, lensa gas besar, atau ruang tertutup sering kali digunakan untuk menutupi seluruh wilayah bersuhu tinggi. Perlindungan yang tidak memadai menyebabkan perubahan warna, yang mengindikasikan penyerapan gas atmosfer dan hilangnya keuletan dan ketangguhan secara signifikan.
Ketiga, pengendalian masukan panas dan suhu interpass adalah penting.
Masukan panas yang berlebihan mendorong pertumbuhan butiran di zona las dan zona yang terkena dampak panas, sehingga mengurangi kekuatan sambungan dan kinerja kelelahan. Temperatur interpass yang tinggi juga meningkatkan risiko pengambilan hidrogen dan oksidasi. Umumnya, suhu interpass harus dijaga di bawah 150 derajat. Proses masukan panas rendah hingga sedang seperti GTAW (TIG), PAW, dan pengelasan laser lebih disukai. Proses masukan panas tinggi seperti las busur terendam jarang digunakan.
Keempat, pemilihan logam pengisi harus disesuaikan dengan benar.
Untuk sebagian besar pengelasan struktural, logam pengisi ERTi‑5 (titanium murni komersial) sering digunakan untuk meningkatkan keuletan dan mengurangi sensitivitas retak. Jika kekuatan yang sesuai diperlukan, pengisi Ti‑6Al‑4V (ERTi‑6Al‑4V) dapat digunakan, namun pembersihan dan pelindung yang lebih ketat diperlukan untuk menghindari retak solidifikasi.
Kelima, menghindari kontaminasi dan permasalahan logam yang tidak sejenis.
Kontak langsung dengan baja karbon, tembaga, kuningan, atau perunggu harus dihindari. Titanium memiliki konduktivitas termal yang rendah dan titik leleh yang tinggi, sehingga kolam las mengeras dengan lambat. Geometri atau pengekangan yang tidak tepat dapat menyebabkan distorsi las dan tegangan sisa. Pelepasan tegangan pasca-pengelasan dapat diterapkan pada komponen penting, namun hanya jika dilindungi sepenuhnya oleh gas inert.
Terakhir, inspeksi pasca-pengelasan dan kontrol kualitas sangat penting.
Inspeksi visual untuk perubahan warna dan porositas adalah standar. Pengujian penetran pewarna (PT) atau pengujian radiografi (RT) dapat digunakan untuk aplikasi kritis. Pengujian mekanis, termasuk uji tekuk dan uji tarik, memverifikasi bahwa sambungan memenuhi persyaratan keuletan dan kekuatan.
Singkatnya,keberhasilan pengelasan paduan titanium Kelas 5 bergantung pada kebersihan ekstrem, pelindung gas inert yang andal, masukan panas yang terkontrol, logam pengisi yang sesuai, dan disiplin proses yang ketat. Dengan prosedur yang tepat, sambungan las dapat menunjukkan kekuatan, keuletan, dan kinerja korosi yang sangat baik.
