Par. 5: SALDABILITÀ
Indipendentemente dai problemi tecnologici e dalla scelta del metodo di saldatura, uno tra i problemi principali che si pongono nella saldatura del titanio e sue leghe riguarda l’effetto termico che la saldatura stessa produce nella zona termicamente alterata.
In un giunto saldato, con particolare riferimento alla metallurgia del titanio e delle sue leghe, occorre distinguere le zone seguenti:
1. Materiale base inalterato. Il materiale base inalterato è il materiale che non viene alterato dai cicli termici di saldatura. Nel caso del titanio commercialmente puro e delle sue leghe α, si considera inalterato il materiale che non ha raggiunto la temperatura di transizione α→β.
Nel caso delle leghe α-β o β, è più prudente considerare materiale base inalterato la parte di giunzione che non ha raggiunto la temperatura di 540°C, in quanto già al di sopra di questa temperatura si avvertono fenomeni di modifiche strutturali.
2. Zona termicamente alterata. Nelle leghe α e nel titanio commercialmente puro, nella zona termicamente alterata la struttura α, trasformata in β nel riscaldamento, riprende, al raffreddamento, il reticolo α in una configurazione quasi acciculare, secondo la velocità di raffreddamento in funzione dello spessore. L’estensione della zona termicamente alterata è limitata a causa dell’elevata temperatura della zona di transizione α→β.
Nelle leghe α-β e β si deve invece distinguere:
- La zona in cui la temperatura si è avvicinata di più a quella di solidificazione; questa zona ha una struttura simile a quella ottenibili per tempra dalla temperatura di solubilizzazione (nessuna trasformazione ma solo ingrossamento del grano delle leghe β);
- La zona in cui la temperatura è rimasta al di sopra di 540°C consentendo un ulteriore variazione dello stato di partecipazione della fase α nella matrice β (invecchiamento);
1. Zona fusa. Nelle leghe α e nel titanio commercialmente puro, i grani β che si formano all’atto della solidificazione si estendono perpendicolarmente alle isoterme e si trasformano in grani α con una conformazione quasi acciculare. Nelle leghe α-β si ottiene una struttura α con “martensite” e una struttura β nella matrice α.
Nelle leghe β con una percentuale più o meno grande di struttura fine α nella matrice β.