Στη συγκόλληση σωλήνων από κράμα τιτανίου, το βάθος συγκόλλησης καθορίζεται από το πάχος του σωλήνα τιτανίου. Με αυτόν τον τρόπο, ο στόχος παραγωγής είναι να βελτιωθεί η μορφοποίηση μειώνοντας το πλάτος της συγκόλλησης, επιτυγχάνοντας παράλληλα υψηλότερες ταχύτητες. Κατά την επιλογή του καταλληλότερου λέιζερ, δεν μπορεί κανείς να λάβει υπόψη μόνο την ποιότητα της δέσμης, αλλά και την ακρίβεια της μηχανής κύλισης σωλήνων. Επιπλέον, πρέπει να ληφθούν υπόψη οι περιορισμοί της μείωσης της φωτεινής κηλίδας προτού παίξουν κάποιο ρόλο τα σφάλματα διαστάσεων της μηχανής κύλισης σωλήνων.
Υπάρχουν πολλά προβλήματα μοναδικών διαστάσεων στη συγκόλληση σωλήνων τιτανίου. Ωστόσο, ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει τη συγκόλληση είναι η ραφή στο κουτί συγκόλλησης. Μόλις σχηματιστεί η πλάκα τιτανίου και προετοιμαστεί για συγκόλληση, τα χαρακτηριστικά της συγκόλλησης περιλαμβάνουν: κενά πλάκας τιτανίου, σοβαρή/μικρή κακή ευθυγράμμιση συγκόλλησης και αλλαγές στην κεντρική γραμμή της συγκόλλησης. Το κενό καθορίζει πόσο υλικό χρησιμοποιείται για το σχηματισμό της δεξαμενής συγκόλλησης. Η υπερβολική πίεση θα οδηγήσει σε περίσσεια υλικού στην κορυφή ή στην εσωτερική διάμετρο του συγκολλημένου σωλήνα από κράμα τιτανίου. Από την άλλη πλευρά, η σοβαρή ή ελαφρά κακή ευθυγράμμιση συγκόλλησης μπορεί να οδηγήσει σε κακή εμφάνιση συγκόλλησης.
Και στις δύο περιπτώσεις, τα φύλλα τιτανίου κόβονται και καθαρίζονται, τυλίγονται σε ρολό και στέλνονται στο σημείο συγκόλλησης. Επιπλέον, χρησιμοποιείται ψυκτικό για την ψύξη του επαγωγικού πηνίου που χρησιμοποιείται κατά τη διαδικασία θέρμανσης. Τέλος, λίγο ψυκτικό θα χρησιμοποιηθεί στη διαδικασία εξώθησης. Εδώ, εφαρμόζεται υψηλή δύναμη στην τροχαλία συμπίεσης για να αποφευχθεί το πορώδες στην περιοχή συγκόλλησης. Ωστόσο, η χρήση υψηλότερης δύναμης συμπίεσης θα έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση των γρέζων (ή των σφαιριδίων). Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται ειδικά σχεδιασμένα μαχαίρια για την αφαίρεση γρέζιων από το εσωτερικό και το εξωτερικό του σωλήνα.
Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της διαδικασίας συγκόλλησης υψηλής συχνότητας είναι η ικανότητά της να επεξεργάζεται σωλήνες τιτανίου σε υψηλές ταχύτητες. Ωστόσο, όπως είναι τυπικό στις περισσότερες σφυρηλατημένες αρθρώσεις στερεάς φάσης, οι συγκολλημένες αρμοί υψηλής συχνότητας δεν ελέγχονται εύκολα αξιόπιστα χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μη καταστροφικές τεχνικές. Ρωγμές συγκόλλησης μπορεί να εμφανιστούν σε επίπεδες, λεπτές περιοχές αρμών χαμηλής αντοχής που δεν μπορούν να ανιχνευθούν με παραδοσιακές μεθόδους και επομένως ενδέχεται να μην έχουν αξιοπιστία σε ορισμένες απαιτητικές εφαρμογές αυτοκινήτων.
Παραδοσιακά, οι κατασκευαστές σωλήνων τιτανίου επιλέγουν τη συγκόλληση τόξου με αέριο βολφραμίου (GTAW) για να ολοκληρώσουν τη διαδικασία συγκόλλησης. Το GTAW δημιουργεί ένα ηλεκτρικό τόξο συγκόλλησης μεταξύ δύο μη αναλώσιμων ηλεκτροδίων βολφραμίου. Ταυτόχρονα, ένα αδρανές προστατευτικό αέριο εισάγεται από το πιστόλι ψεκασμού για να θωρακίσει τα ηλεκτρόδια, να δημιουργήσει μια ιονισμένη ροή πλάσματος και να προστατεύσει τη δεξαμενή τηγμένης συγκόλλησης. Αυτή είναι μια καθιερωμένη και κατανοητή διαδικασία που θα οδηγήσει σε επαναλαμβανόμενη συγκόλληση υψηλής ποιότητας. Με αυτόν τον τρόπο, η επιτυχία της εργοστασιακής διαδικασίας συγκόλλησης σωλήνων από κράμα τιτανίου εξαρτάται από την ενοποίηση όλων των επιμέρους τεχνολογιών, επομένως πρέπει να αντιμετωπίζεται ως ένα πλήρες σύστημα.
Σε όλες τις εφαρμογές συγκόλλησης σωλήνων τιτανίου, τα άκρα της πλάκας τιτανίου τήκονται και στερεοποιούνται όταν οι άκρες του σωλήνα τιτανίου συμπιέζονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας βραχίονες σύσφιξης. Ωστόσο, μια μοναδική ιδιότητα της συγκόλλησης με λέιζερ είναι η υψηλή ενεργειακή πυκνότητα δέσμης της. Η δέσμη λέιζερ όχι μόνο λιώνει το επιφανειακό στρώμα του υλικού, αλλά δημιουργεί επίσης μια κλειδαρότρυπα, με αποτέλεσμα ένα στενό προφίλ συγκόλλησης. Για τη συγκόλληση σωλήνων από κράμα τιτανίου, αρχικά σχηματίζεται μια επίπεδη πλάκα τιτανίου και στη συνέχεια διαμορφώνεται σε σχήμα στρογγυλού σωλήνα. Αφού σχηματιστούν, οι ραφές των σωλήνων από κράμα τιτανίου πρέπει να συγκολληθούν μεταξύ τους. Αυτή η συγκόλληση επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό τη δυνατότητα διαμόρφωσης του εξαρτήματος. Ως εκ τούτου, είναι εξαιρετικά σημαντικό να επιλέξετε την κατάλληλη τεχνολογία συγκόλλησης προκειμένου να αποκτήσετε ένα προφίλ συγκόλλησης που μπορεί να καλύψει τις αυστηρές απαιτήσεις δοκιμών στη μεταποιητική βιομηχανία. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η συγκόλληση τόξου με αέριο βολφραμίου (GTAW), η συγκόλληση υψηλής συχνότητας (HF) και η συγκόλληση με λέιζερ έχουν εφαρμοστεί στην κατασκευή σωλήνων από κράμα τιτανίου.
