AccueilMétaux et alliages7.6 Travail des alliages de titane

7.6 Travail des alliages de titane

1) Le perçage :
Le perçage du titane est une opération délicate qui demande des outils bien adaptés, une machine rigide et un bon refroidissement. On utilisera des forets en acier rapide au cobalt ou au molybdène. Ils seront le plus court possible, donc rigides.
L'angle de pointe pourra varier de 90 à 140 degrés en fonction du diamètre du trou. Pour le perçage des tôles, l'angle sera compris entre 110 et 130°.
La dépouille sera de 9 à 10 degrés pour perçage dans la masse. Pour le perçage des tôles, elle pourra être portée à 12 ou 15 degrés.
La vitesse de coupe sera de quelques mètres par minute pour les alliages les plus durs ; elle pourra atteindre jusqu'à 20 m/mn pour le titane non allié.
L'avance doit être constante pour ne pas entraîner une usure rapide des lèvres de coupe ; elle est de l'ordre de 0,05 à 0,1 mm par tour pour les petits diamètres et de 0,1 à 0,2 mm pour les grands diamètres.
Lubrifier avec des huiles sulfochlorées ou huiles de coupe usuelles.

2) L'alésage :
On utilise des alésoirs en acier rapide avec vitesse de coupe de l'ordre de 5 à 10 m/mn ou des alésoirs à lames de carbure, avec vitesse de coupe de l'ordre de 50 m/mn. Lubrifier avec des huiles sulfochlorées.
L'avance est de l'ordre de 0,1 à 0,2 mm par tour.
Utiliser de préférence des alésoirs à lames hélicoïdales.

3) Le taraudage : C'est l'opération d'usinage la plus difficile.
- Il est indispensable de tarauder des trous bien alésés et possédant un bon état de surface,
- Le taraud doit assurer un bon dégagement des copeaux. On prendra des outils à deux lèvres pour des diamètres inférieurs à 6 mm et à 3 lèvres pour les diamètres supérieurs,
- Il faut assurer une borne lubrification pendant le travail : utiliser des huiles sulfochlorées ou même mieux des graisses pour le taraudage.

4) Le soudage :

4.1 Soudage à l'arc sous argon :
Le titane et les alliages alpha sont soudables, mais il est nécessaire d'assurer la protection contre l'air, l'azote, l'hydrogène de toute zone du métal où la température est supérieure à 400-500 °C. Pour cela, on fait appel à un gaz neutre, comme l'argon par exemple.
Deux solutions sont possibles :
- Soudage en caisson rigide ou souple,
- Soudage avec traînard.
a) Soudage en caisson : Ce mode de soudage convient très bien à des travaux répétés. La soudure est effectuée sous légère surpression d'argon après 2 ou 3 cycles successifs de mise sous vide et sous argon.
b) Soudage avec traînard : Cette technique nécessite, pour assurer la protection : une buse d'arrivée d'argon qui entoure l'électrode ; un traînard en arrière de la torche ; à l'envers de la soudure, un second traînard. Ces traînards sont alimentés en argon et doivent assurer une arrivée non turbulente du gaz sur le cordon de soudure.
De bons résultats sont obtenus par les deux méthodes à condition que la propreté de l'ébauche et le cas échéant du fil d'apport, soit très bien assurée.
c) Contrôle et qualité des soudures : Le premier contrôle consiste en un examen soigné de la soudure : celle-ci doit avoir un aspect métallique brillant ; Un aspect jaune indique une légère oxydation en général non préjudiciable à la qualité de la soudure ; une oxydation de teinte bleue ou des traces blanchâtres indiquent une soudure défectueuse.

4.2 Soudage par résistance (par points) :
Le soudage par résistance s'applique très bien au titane. Du fait des conductibilités électriques et thermiques faibles du titane qui entraînent un échauffement rapide et localisé et d'autre part de la pression exercée par l'électrode qui assure un bon rapprochement des tôles, le soudage par résistance peut s'effectuer en atmosphère normale.

4.3 Soudage par bombardement électronique :
Ce procédé de soudage est très attractif pour le titane. Il présente deux avantages : forte pénétration d'où la possibilité de souder des pièces de forte épaisseur par un chauffage très localisé ; zone affectée réduite.

 
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