Titanium 45% lebih ringan dari baja, 60% lebih berat dari aluminium, dan tiga kali lebih kuat dari keduanya. Meskipun jauh lebih mahal dibandingkan logam lainnya, logam ini menawarkan ketahanan terhadap korosi yang lebih tinggi, biaya siklus hidup yang lebih rendah, masa pakai yang lebih lama, dan biaya pemeliharaan dan pemeliharaan yang lebih rendah. Aplikasi umum meliputi militer, ruang angkasa, kelautan, kimia, pembangkit listrik, ekstraksi minyak dan gas, dan perangkat medis.
Titanium merupakan logam reaktif yang mudah berinteraksi dengan oksigen, rentan terhadap kontaminasi oksidatif, dan sulit untuk dilas. Namun, persiapan yang matang, teknik yang konsisten, dan latihan yang ekstensif dapat menghasilkan pengelasan yang sukses.
Pengelasan Titanium
Kebersihan itu penting
Pengelasan tabung las titanium membutuhkan logam dasar yang sangat bersih, logam pengisi dan lingkungan pengelasan harus sempurna. Tukang las yang menggosok body lotion seperti krim tangan, minyak dari proses pencetakan dan peregangan, debu toko, cat, kotoran, cairan pemotongan dan pelumas semuanya dapat menyebabkan kerapuhan dan kegagalan pengelasan.
Bersihkan area kerja, singkirkan segala jenis kotoran, dan pastikan Anda memilih tempat dengan aliran udara rendah dan usahakan lingkungan bebas angin agar tidak mengganggu gas pelindung saat pengelasan. Selanjutnya bersihkan oli dari batang pengisi dan logam dasar: Kenakan sarung tangan nitril yang dirancang khusus untuk tujuan ini guna mencegah krim tangan pada tangan operator atau oli yang menempel pada tangan lain bergesekan dengan tabung titanium yang akan dilas. Methyl Ethyl Ketone (MEK) kemudian diaplikasikan pada kain bersih yang tidak berbulu dan titanium diseka untuk menghilangkan kontaminan permukaan yang tersisa. Pada titik ini tempatkan batang pengisi dalam wadah tertutup untuk mencegah kontaminasi lebih lanjut.
Hilangkan lapisan oksida yang terbentuk dari reaksi antara titanium dan oksigen pada permukaan pipa sebelum pengelasan. Lapisan oksida ini memberi titanium ketahanan korosi yang signifikan. Namun, ia harus dihilangkan sebelum pengelasan karena ia meleleh pada suhu yang lebih tinggi dibandingkan titanium dan dapat memasuki kolam las cair sehingga menimbulkan inklusi yang melemahkan lapisan antar lapisan.
Baik penggiling mati dengan alat deburring karbida atau kikir karbida khusus untuk titanium akan bekerja lebih baik dalam menghilangkan lapisan oksida dari sambungan las. Disarankan untuk tidak menggunakan beludru dan bahan abrasif. Karena kontaminasi. Ingatlah untuk menggunakan kecepatan penggilingan rendah untuk mencegah panas berlebih. Setelah lapisan oksida terkelupas, seka kembali sambungan tersebut dengan kain yang dibasahi MEK atau aseton. Beberapa pelarut mempunyai titik nyala yang rendah dan pelarut harus diuapkan seluruhnya sebelum menimbulkan busur.
Perakitan mungkin lebih penting untuk pipa titanium dibandingkan tabung logam lainnya, karena sangat penting untuk mencegah oksigen memasuki lasan. Sambungan harus berbentuk persegi (tidak ada celah berbentuk v) untuk membantu mengurangi jumlah panas dan logam las yang diperlukan untuk mengisi sambungan, yang pada gilirannya mengurangi potensi luka bakar dan kontaminasi.
Jepit bagian tersebut pada positioner atau bangku untuk memastikan ujung-ujungnya disatukan sekencang dan seakurat mungkin.
Kebanyakan pipa dan pipa titanium berdinding tipis tidak memerlukan pemanasan awal. Namun, jika Anda berencana mengelas pipa titanium yang lebih tebal dari 1/3 inci, konsultasikan dengan pemasok peralatan las Anda, karena beberapa pemanasan awal dan pasca pemanasan mungkin bermanfaat.
Pentingnya melindungi cakupan gas
Gas argon murni direkomendasikan untuk pengelasan titanium karena kemurniannya dan kandungan airnya yang rendah. Campuran argon/helium 75/25 dapat digunakan untuk meningkatkan stabilitas dan meningkatkan penetrasi hanya jika ditentukan.
American Welding Society (AWS) merekomendasikan pengukuran kemurnian gas pengelasan untuk memastikan gas tersebut memenuhi standar untuk setiap aplikasi. Gas pelindung harus memiliki kemurnian minimal 99,995 persen, dengan kandungan oksigen tidak lebih dari 20 bagian per juta (PPM) dan titik embun di atas -76 derajat Fahrenheit. Aplikasi lain memerlukan 99,999% aliran argon murni.
Penting untuk melengkapi obor dengan tailpiece. Jika tidak, risiko kontaminasi oksigen meningkat, dan kemungkinan pecah. Beberapa tukang las membuat pelindung tailing mereka sendiri, meskipun ada banyak model yang tersedia untuk dibeli. Penjaga belakang menyesuaikan dengan bentuk tabung dan mengikuti obor GTAW di sepanjang tabung. Pelindung ini memberikan perlindungan argon tambahan untuk lasan setelah obor dan aliran gas argonnya. Menyetel aliran obor dan gas pelindung ke 20 kaki kubik per jam (CFH) memberikan cakupan gas pelindung yang lebih baik.
Selalu gunakan selang plastik yang bersih dan tidak berpori untuk menyalurkan gas pelindung ke obor, pelindung belakang, dan unit pembersih.
Opsi Logam Pengisi
Gunakan logam pengisi saat mengelas pipa titanium yang tebalnya lebih dari 00,010 inci (lihat Gambar 1). Secara umum, logam pengisi harus memiliki kualitas yang sama dengan titanium yang dilas—secara teoritis, logam tersebut harus identik. Pengecualian diperbolehkan untuk aplikasi tertentu, seperti ketika logam pengisi memiliki kekuatan luluh yang lebih rendah dibandingkan bahan dasar untuk meningkatkan keuletan. Namun, variasi apa pun harus diuji dan diselidiki dengan cermat untuk memastikan bahwa variasi tersebut memenuhi persyaratan dan spesifikasi proses.
Memilih api dan bahan habis pakai yang tepat
GTAW memberikan kontrol yang lebih baik terhadap masukan panas dan kumpulan lelehan tukang las dibandingkan teknik pengelasan lainnya. Mesin dengan start busur frekuensi tinggi, kemampuan kontrol arus jarak jauh, pengatur waktu pasca-aliran, dan inverter gtaw keluaran minimum 250 amp akan menjadi titanium pengelasan yang sangat baik.
Selalu atur polaritas mesin ke elektroda DC negatif (DCEN). DCEN memberikan penetrasi lebih dalam dibandingkan DC elektroda positif (DCEP).
Cocokkan inverter dengan obor berpendingin udara atau air. Obor pemotongan berpendingin udara dapat memberikan kinerja yang baik jika suhu pengelasan Anda di bawah 150 amp dan biayanya lebih rendah daripada obor pemotongan berpendingin air. Di sisi lain, obor berpendingin air berukuran kecil, mudah dioperasikan, dan dapat mengelas dengan arus listrik yang lebih tinggi untuk jangka waktu yang lebih lama, dengan sebagian besar pengelasan pada titanium berukuran pendek, sehingga menghasilkan tingkat keluaran di bawah 150 amp.
Gunakan elektroda logam tungsten 2% yang diarde sejajar dengan arus pengelasan sebagai berikut
Hingga 90 amp: 1/16 inci atau kurang
90-200 ampli: 3/32 inci
Lebih dari 200 amp: 1/8 inci
Lensa gas mendistribusikan gas pelindung yang seragam dan menciptakan aliran halus di atas kolam las.
Buat busur dan mulailah bekerja
Mulailah pengelasan dengan terlebih dahulu memotong ujung batang umpan untuk menunjukkan tempat yang murni dan tidak terkontaminasi. Nyalakan aliran gas argon selama beberapa detik lalu nyalakan busur, pastikan area las tertutup seluruhnya.
Manfaatkan fungsi start busur frekuensi tinggi inverter. Sudut obor, kecepatan obor, dan sudut pengisian kawat serupa dengan pengelasan baja tahan karat, sehingga memberikan kondisi yang lebih baik untuk pengelasan pipa titanium.
Membuat kolam las dari titanium cukup mudah, namun mungkin tidak mudah untuk dipindahkan. Mendorong kolam las dengan busur dan batang pengisi biasanya memberikan hasil yang baik, namun batang pengisi harus tetap berada di dalam selubung gas pelindung saat pengelasan. Penting juga untuk meminimalkan masukan panas karena terlalu banyak panas dapat merusak lasan. Gunakan teknik colek dengan logam pengisi (dengan kecepatan gerak tetap).
Setelah menyelesaikan pengelasan, biarkan aliran berikutnya selama 20 hingga 25 detik untuk melindungi sambungan saat mendingin hingga ambang batas di bawah 800 derajat Fahrenheit. Hentikan oksigen bereaksi dengan titanium. Beberapa pengelasan mungkin memerlukan suhu di bawah 500 derajat Fahrenheit.
Setelah pengelasan selesai, titanium menunjukkan warna aslinya. Warna sambungan las menunjukkan sejauh mana gas pelindung melindungi lasan dari kontaminasi dan ketebalan lapisan oksida (lihat Gambar 2). Kualitas lasan titanium dapat ditentukan selain pemeriksaan visual, penetrasi pewarna, pemeriksaan kekerasan, rontgen, ultrasonografi, dan pemeriksaan destruktif.
