Saldatura ibrida laser-MIG di giunti a T in lega di titanio

Innovation in materials and joining processes continues to play a key role in the evolution of the transport sector, in general, and in the aviation in particular. Important factors of innovation are the improvement in ntaterial and processes performances, coupled to the associated cost reduction. Titanium alloys, characterized by high mechanical properties and corrosion resistance, are particularly interesting for the aeronautical sector Their joining, from metal sheets with equal or different thicknesses, is mainly carried out by using laser or arc welding techniques. With the laser process, a high amount of energy is applied in a very limited area for a very short time, resulting in a reduced heat affected zone. With the arc welding, a large amount of heat is applied in a larger area for a longer time, obtaining a more extended heat affected zone. The combination of the process with high energy density (laser) with the high energy contribute (MIG) has been shown to enhance the beneficial effects of both processes (key-hole, ability to bridge sheet gap) while limiting their drawbacks (high thermal gradient, low mechanical resistance). In this paper, the hybrid Laser-MIG welding ofTi-6Al-4V was investigated. The welded joints were obtained from with 3-mm thick sheets using the double fillet welded Tjoint. The main factors of evaluation were the morphology of the weld bead and energetic considerations.

L’innovazione dei materiali e dei loro processi di giunzione ha sempre svolto un ruolo fondamentale nell’evoluzione del settore dei trasporti in generale ed in quello aeronautico in particolare. Fattori primari per l’innovazione continua sono stati il miglioramento delle prestazioni dei materiali e dei processi parallelamente alla riduzione dei costi degli stessi. Le leghe di titanio, caratterizzate da elevate proprietà meccaniche e di resistenza alla corrosione, sono particolarmente interessanti per il settore aeronautico. La loro giunzione, a partire da lamiere di spessore uguale o differente, è prevalentemente effettuata con tecniche laser o ad arco. Utilizzando il solo processo laser, si applica una elevata quantità di energia in una zona molto limitata in un tempo molto breve, ottenendo una ridotta zona termicamente alterata. Con il secondo processo, invece, si applica una grande quantità di calore in una zona più estesa per un tempo più lungo, ottenendo una zona termicamente alterata più estesa. La combinazione del processo ad elevata densità di energia (laser) con quello ad elevato apporto energetico (saldatura MIG), ha dimostrato di migliorare gli effetti bene!ci di entrambi i processi (Key-hole, abilità di colmare i gap) pur limitando i loro inconvenienti (elevato gradiente termico, bassa resistenza meccanica). In questo lavoro, la saldatura ibrida laser-MIG è stata applicata a giunti a T a piena penetrazione in lega Ti-6Al-4V a partire da lamiere di 3 mm di spessore, utilizzando una speci!ca scarpetta di protezione del gas, dopo aver effettuato delle prove su giunti di testa della stessa lega. I principali fattori di valutazione sono stati la morfologia del cordone di saldatura e le considerazioni energetiche di giunzione.