Titan-WIG-Schweißstab – AWS A5.16 (ERTi-2 / ERTi-5 / ERTi-7 / ERTi-9)
Zusatzwerkstoff für das WIG-Schweißen (GTAW) von Reintitan und Titanlegierungen
Gerade Stäbe, klassifiziert nach AWS A5.16/A5.16M (ISO 24034), mit geringeren interstitiellen Gehalten als der Grundwerkstoff, um die Duktilität der Schweißraupe zu erhalten. Die Klasse muss zur Güte des Grundwerkstoffs passen.
Bezeichnungen und Entsprechungen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| UNS | ERTi-2: R50120; ERTi-5: R56402; ERTi-7: R52401; ERTi-9: R56321 |
| W.Nr./EN | ISO 24034 (äquivalente Klassen) |
| Handelsnamen | Titan-WIG-Stab, Ti-Schweißzusatzdraht |
| Weitere | ASME SFA-5.16 |
Normen nach Lieferform
| Form | Norm |
|---|---|
| Stab/Draht | AWS A5.16/A5.16M; ASME SFA-5.16 |
| International | ISO 24034 |
| Qualifizierung | ASME IX / AWS D17.1 (Luftfahrt) |
| Farbprüfung | AWS D17.1; AWS G2.4 |
Chemische Zusammensetzung (%)
AWS A5.16 (% Massenanteil)
| Element | Bereich (%) |
|---|---|
| C | ERTi-2/7: ≤ 0,03 · ERTi-5: ≤ 0,05 · ERTi-9: ≤ 0,03 |
| O | ERTi-2/7: 0,08 – 0,16 · ERTi-5: 0,12 – 0,20 · ERTi-9: 0,06 – 0,12 |
| N | ERTi-2/7: ≤ 0,015 · ERTi-5: ≤ 0,03 · ERTi-9: ≤ 0,012 |
| H | ERTi-2/7: ≤ 0,008 · ERTi-5: ≤ 0,015 · ERTi-9: ≤ 0,005 |
| Fe | ERTi-2/7: ≤ 0,12 · ERTi-5: ≤ 0,22 · ERTi-9: ≤ 0,20 |
| Pd | ERTi-7: 0,12 – 0,25 |
| Al | ERTi-5: 5,5 – 6,75 · ERTi-9: 2,5 – 3,5 |
| V | ERTi-5: 3,5 – 4,5 · ERTi-9: 2,0 – 3,0 |
| Ti | Rest |
Mechanische Eigenschaften
AWS A5.16 klassifiziert nur nach der Zusammensetzung; typische Werte des Schweißguts
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| ERTi-2 / ERTi-7 – Zugfestigkeit | ≈ 340 – 345 MPa (typisch) |
| ERTi-2 / ERTi-7 – Streckgrenze | ≈ 280 MPa (typisch) |
| ERTi-2 / ERTi-7 – Bruchdehnung | ≈ 20 % (typisch) |
| ERTi-5 – Zugfestigkeit | ≈ 895 MPa (typisch, wie Gr 5) |
Typische physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Übliche Durchmesser | 0,8 / 1,0 / 1,2 / 1,6 / 2,0 / 2,4 / 3,2 mm |
| Länge | 914 mm (36") oder 1.000 mm |
| Dichte | ERTi-2/7: 4,51 g/cm³ · ERTi-5: 4,43 g/cm³ |
| Schutzgas | Argon ≥ 99,995 % (oder Ar-He); Taupunkt ≤ -50 °C |
| Wurzelspülung | Rest-O2 < 50 ppm (idealerweise < 20 ppm) |
| Schutz bis | Metall < ~430 °C |
Wärmebehandlung, Schweißen und Zerspanung
| Punkt | Übliche Praxis |
|---|---|
| Einsatztemperatur | Entspricht dem Grundwerkstoff (Reintitan bis 316 °C nach ASME; Gr 5 bis ~400 °C). |
| Wärmebehandlung | Für den Stab nicht anwendbar. Verbindungen aus Gr 5 können ein Spannungsarmglühen nach dem Schweißen (≈ 540 – 650 °C) im Vakuum oder unter Inertgas erhalten. |
| Schweißen | Auswahl: Gr 1/2 → ERTi-1 oder ERTi-2; Gr 7 → ERTi-7; Gr 5 → ERTi-5 oder ERTi-23 (ELI, zähere Raupe); Gr 9 → ERTi-9; Gr 12 → ERTi-12. Brenner mit Gaslinse und großer Gasdüse, Nachlaufschutz und Wurzelspülung. Anlauffarbe der Raupe: Silber oder helles Strohgelb zulässig; dunkles Strohgelb und Blau erfordern eine Bewertung; Violett, Grau oder Weiß = Ausschuss und Entfernen. |
| Zerspanung | Grundwerkstoff und Stab mit Aceton oder Alkohol reinigen (chlorierte Lösungsmittel vermeiden); eine ausschließlich für Titan bestimmte Edelstahlbürste, saubere Handschuhe verwenden und die oxidierte Spitze des Stabs abschneiden. |
Typische Anwendungen
- Rohrleitungen und Behälter der chemischen Prozessindustrie aus Reintitan (ERTi-2)
- Anlagen für reduzierende Säuren und Salzlösungen (ERTi-7)
- Flugzeugstrukturen aus Ti-6Al-4V (ERTi-5/ERTi-23)
- Hydraulikrohre und Fahrradrahmen (ERTi-9)
- Wärmeaustauscher und Kondensatoren
- Reparatur von Titanteilen
Alternativen: Immer die zum Grundwerkstoff passende Klasse verwenden; ERTi-23 statt ERTi-5, wenn die Zähigkeit der Raupe oder die Ermüdung kritisch ist; ERTi-7 (oder ERTi-16) im reduzierenden korrosiven Einsatz, damit die Wirkung des Pd nicht verloren geht.
Titan-WIG-Schweißstab: vollständiger Leitfaden
Titanstab für das WIG-Schweißen: Klassen und Verwendung
Das Schweißen von Titan erfolgt fast immer im WIG-Verfahren, mit nicht abschmelzender Wolframelektrode, Inertgas und einem Zusatzstab aus derselben Familie wie der Grundwerkstoff. Der Stab ist nicht „allgemein Ti-6Al-4V“: Die Norm AWS A5.16 definiert Klassen für jede Güte, mit geringeren Sauerstoff-, Stickstoff- und Wasserstoffgehalten als der Grundwerkstoff, um die unvermeidliche Verunreinigung beim Schweißen auszugleichen. Die richtige Wahl ist die Klasse, die dem zu schweißenden Werkstoff entspricht oder weniger interstitielle Elemente enthält.
Welche Klasse zu verwenden ist
Für Titan Grade 2 und allgemein für die handelsüblichen Reintitan-Güten wird ERTi-2 verwendet, oder ERTi-1, wenn die maximale Duktilität der Verbindung gewünscht ist. Für Ti-6Al-4V wird ERTi-5 verwendet oder, für mehr Zähigkeit, ERTi-23 (ELI). Für Grade 7 muss der Stab ERTi-7 mit Palladium sein, damit die Verbindung ihre Spaltkorrosionsbeständigkeit behält; für Grade 9 ERTi-9.
Gasschutz
Titan reagiert oberhalb von etwa 430 °C mit Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff, und verunreinigtes Metall wird spröde. Deshalb reicht der Schutz über den Brenner hinaus: Argon mit einer Mindestreinheit von 99,995 % und einem Taupunkt von −50 °C oder niedriger, eine weite Gasdüse mit Gaslinse, ein Nachlaufschutz, der der Raupe bis zum Abkühlen folgt, und eine Wurzelspülung auf unter 50 ppm Sauerstoff, bevor der Lichtbogen gezündet wird. Kammern mit kontrollierter Atmosphäre sind nicht mehr zwingend vorgeschrieben, die Disziplin beim Gasschutz aber sehr wohl.
Reinigung und Parameter
Grundwerkstoff und Stab müssen mit Aceton oder Isopropanol entfettet und mit einer ausschließlich für Titan bestimmten Edelstahlbürste gebürstet werden; nichts, was Stahl berührt hat, darf Titan berühren, da Eisenpartikel Korrosion und Porosität auslösen. Geschweißt wird mit Gleichstrom, Elektrode am Minuspol, angespitzter Wolframelektrode, kurzem Lichtbogen, Hochfrequenzzündung und langem Gasnachlauf, mit geringer Wärmeeinbringung und einer Zwischenlagentemperatur von bis zu 150 °C. Die der heißen Luft ausgesetzte Spitze des Stabs muss bei jedem Neustart abgeschnitten werden.
Abnahmekriterium nach Farbe
Die Farbe der Raupe und der Wärmeeinflusszone zeigt eine Verunreinigung an: Silber oder helles Strohgelb sind zulässig; Blau erfordert eine Bewertung, da es auf leichte Oxidation hinweist; Violett, Grau oder mattes Weiß sind nicht zulässig, und die Schweißnaht muss entfernt und mit besserem Schutz neu ausgeführt werden. Das Kriterium steht im Regelwerk AWS D1.9 und muss Teil der Schweißanweisung sein.
Lieferung
Die Stäbe werden in den Durchmessern 1,0, 1,6, 2,4 und 3,2 mm und in der Standardlänge von 914 mm (36 Zoll) geliefert, in versiegelten Packungen, gekennzeichnet nach AWS-Klasse und Los, mit dem Zeugnis des Herstellers. Dustre teilt auf Anfrage die lagernden Klassen und Durchmesser mit und liefert dazu Titanstangen in den Grades 2, 5, 7 und 9, mit Zuschnitt und Bearbeitung auf Maß.
Häufig gestellte Fragen
Wie ist die chemische Zusammensetzung von Titan-WIG-Schweißstab?
Nach AWS A5.16 (% Massenanteil): C ERTi-2/7: ≤ 0,03 · ERTi-5: ≤ 0,05 · ERTi-9: ≤ 0,03; O ERTi-2/7: 0,08 – 0,16 · ERTi-5: 0,12 – 0,20 · ERTi-9: 0,06 – 0,12; N ERTi-2/7: ≤ 0,015 · ERTi-5: ≤ 0,03 · ERTi-9: ≤ 0,012; H ERTi-2/7: ≤ 0,008 · ERTi-5: ≤ 0,015 · ERTi-9: ≤ 0,005; Fe ERTi-2/7: ≤ 0,12 · ERTi-5: ≤ 0,22 · ERTi-9: ≤ 0,20; Pd ERTi-7: 0,12 – 0,25.
Welche Normen gelten für Titan-WIG-Schweißstab?
Stab/Draht: AWS A5.16/A5.16M; ASME SFA-5.16. International: ISO 24034. Qualifizierung: ASME IX / AWS D17.1 (Luftfahrt). Farbprüfung: AWS D17.1; AWS G2.4.
Bis zu welcher Temperatur kann Titan-WIG-Schweißstab eingesetzt werden?
Entspricht dem Grundwerkstoff (Reintitan bis 316 °C nach ASME; Gr 5 bis ~400 °C).
Welche Werkstoffe können Titan-WIG-Schweißstab ersetzen?
Immer die zum Grundwerkstoff passende Klasse verwenden; ERTi-23 statt ERTi-5, wenn die Zähigkeit der Raupe oder die Ermüdung kritisch ist; ERTi-7 (oder ERTi-16) im reduzierenden korrosiven Einsatz, damit die Wirkung des Pd nicht verloren geht.
Wo kann man Titan-WIG-Schweißstab in Brasilien kaufen?
Dustre liefert Titan-WIG-Schweißstab als Stab, Blech, Rohr, Block sowie als geschmiedete oder zerspante Teile, vorbehaltlich der Verfügbarkeit und mit Qualitätszeugnis. Hauptsitz in Osasco/SP, Niederlassungen in Joinville/SC und Baixo Guandu/ES, Lieferung in ganz Brasilien. Für ein Angebot schreiben Sie Helena, unserer Assistentin, per WhatsApp unter +55 11 98649-0075 oder an [email protected].