Prvo, Ti‑6Al‑4V se može uspješno zavariti korištenjem procesa kao što su GTAW (TIG), GMAW (MIG), zavarivanje plazma lukom i zavarivanje elektronskim snopom (EBW).Najveći izazov u zavarivanju titanijuma je njegova izuzetno visoka hemijska reaktivnost na povišenim temperaturama. Iznad približno 500 stepeni, titanijum brzo apsorbuje kiseonik, azot i vodonik iz vazduha, što dovodi do krtosti, povećane tvrdoće i smanjene duktilnosti i žilavosti. Zbog toga, potpuna zaštita od inertnog plina (argon ili helijum) mora biti primijenjena na bazen za zavarivanje, visokotemperaturnu zonu zavarivanja i stražnju stranu. Uz odgovarajuću zaštitu i čišćenje, mogu se dosljedno proizvoditi čvrsti zavari bez oštećenja.
Zatim, smanjenje čvrstoće nakon zavarivanja.U zavarenom stanju, metal šava i zona utjecaja topline (HAZ) doživljavaju mikrostrukturne promjene: alfa-beta struktura se transformiše u grubi martenzit tokom brzog hlađenja, što rezultira većom tvrdoćom, ali nižom duktilnošću u odnosu na osnovni metal.
Za žareni osnovni materijal, granica tečenja i vlačna čvrstoća zavarenog spoja obično iznosi 85% do 95% osnovnog metala.Drugim riječima, smanjenje snage je relativno malo, obično 5% do 15%. Zona zavara pokazuje veću čvrstoću, ali niže izduženje; ukupni spoj i dalje može zadovoljiti većinu strukturalnih zahtjeva.
Ako je osnovni materijal u stanju tretiran rastvorom i ostario (STA), efekat ojačanja se gubi u zavaru i HAZ tokom zavarivanja, što dovodi do očiglednijeg smanjenja čvrstoće, obično oko 15% do 25%. Stoga se zavarivanje općenito izvodi na žarenom materijalu, a ne na potpuno ostarjelom materijalu.
Što se tiče termičke obrade nakon zavarivanja (PWHT), to ovisi o potrebnim performansama i primjeni:
Nekritične strukturne komponente:Za dijelove gdje su prihvatljivi umjerena duktilnost i žilavost, nije potrebna toplinska obrada nakon zavarivanja. Zavarene karakteristike su često dovoljne.
Žarenje za ublažavanje stresa:Obično se izvodi na 530-590 stepeni u trajanju od 1-2 sata. Ovo smanjuje zaostalo naprezanje zavarivanja bez značajnog smanjenja čvrstoće, poboljšavajući stabilnost dimenzija i otpornost na deformacije.
Potpuno žarenje:Izvodi se na 700-800 stepeni radi vraćanja duktilnosti i žilavosti transformacijom martenzita u mekšu, stabilniju alfa-beta strukturu. Ovo neznatno smanjuje snagu, ali uvelike poboljšava izduženje i otpornost na udar.
Ukratko,Legura titanijuma stepena 5 ima dobru zavarljivost pod strogom zaštitom inertnog gasa. Zavarivanje na žarenom osnovnom metalu uzrokuje malo smanjenje čvrstoće od 5% do 15%. Termička obrada nakon zavarivanja nije obavezna, ali se preporučuje za ublažavanje naprezanja ili vraćanje duktilnosti u visokopouzdanim aplikacijama.
