Vareta TIG de titânio – AWS A5.16 (ERTi-2 / ERTi-5 / ERTi-7 / ERTi-9)
Metal de adição para soldagem GTAW de titânio CP e ligas de titânio
Varetas retas classificadas pela AWS A5.16/A5.16M (ISO 24034), com intersticiais mais baixos que o metal base para preservar a ductilidade do cordão. A classe deve casar com o grau do metal base. O site não informa qual classe oferece; a tabela cita genericamente Ti-6Al-4V (equivale a ERTi-5).
Designações e equivalências
| Sistema | Designação |
|---|---|
| UNS | ERTi-2: R50120; ERTi-5: R56402; ERTi-7: R52401; ERTi-9: R56321 |
| W.Nr./EN | ISO 24034 (classes equivalentes) |
| Comercial | Vareta TIG titânio, arame de adição Ti |
| Outras | ASME SFA-5.16 |
Normas por forma de produto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Vareta/arame | AWS A5.16/A5.16M; ASME SFA-5.16 |
| Internacional | ISO 24034 |
| Qualificação | ASME IX / AWS D17.1 (aeroespacial) |
| Inspeção de cor | AWS D17.1; AWS G2.4 |
Composição química (%)
AWS A5.16 (% em massa)
| Elemento | Faixa (%) |
|---|---|
| C | ERTi-2/7: ≤ 0,03 · ERTi-5: ≤ 0,05 |
| O | ERTi-2/7: 0,08 – 0,16 · ERTi-5: 0,12 – 0,20 |
| N | ERTi-2/7: ≤ 0,015 · ERTi-5: ≤ 0,03 |
| H | ERTi-2/7: ≤ 0,008 · ERTi-5: ≤ 0,015 |
| Fe | ERTi-2/7: ≤ 0,12 · ERTi-5: ≤ 0,22 |
| Pd | ERTi-7: 0,12 – 0,25 |
| Al | ERTi-5: 5,5 – 6,75 |
| V | ERTi-5: 3,5 – 4,5 |
| Ti | balanço |
Propriedades mecânicas
a AWS A5.16 classifica só por composição; valores típicos do metal depositado
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| ERTi-2 / ERTi-7 – tração | ≈ 340 – 345 MPa (típico) |
| ERTi-2 / ERTi-7 – escoamento | ≈ 280 MPa (típico) |
| ERTi-2 / ERTi-7 – alongamento | ≈ 20% (típico) |
| ERTi-5 – tração | ≈ 895 MPa (típico, como Gr 5) |
Propriedades físicas típicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Diâmetros usuais | 0,8 / 1,0 / 1,2 / 1,6 / 2,0 / 2,4 / 3,2 mm |
| Comprimento | 914 mm (36") ou 1.000 mm |
| Densidade | ERTi-2/7: 4,51 g/cm³ · ERTi-5: 4,43 g/cm³ |
| Gás de proteção | argônio ≥ 99,995% (ou Ar-He); ponto de orvalho ≤ -50 °C |
| Purga da raiz | O2 residual < 50 ppm (ideal < 20 ppm) |
| Proteção até | metal < ~430 °C |
Tratamento térmico, soldagem e usinagem
| Item | Prática usual |
|---|---|
| Temperatura de serviço | Segue o metal base (Ti CP até 316 °C pelo ASME; Gr 5 até ~400 °C). |
| Tratamento térmico | Não se aplica à vareta. Juntas de Gr 5 podem receber alívio de tensões pós-solda (≈ 540 – 650 °C) em vácuo ou atmosfera inerte. |
| Soldagem | Seleção: Gr 1/2 → ERTi-1 ou ERTi-2; Gr 7 → ERTi-7; Gr 5 → ERTi-5 ou ERTi-23 (ELI, cordão mais tenaz); Gr 9 → ERTi-9; Gr 12 → ERTi-12. Tocha com lente de gás e bocal grande, trailing shield e purga de raiz. Cor do cordão: prata ou palha clara aceitável; palha escura e azul exigem avaliação; roxo, cinza ou branco = rejeitar e remover. |
| Usinagem | Limpar metal base e vareta com acetona ou álcool (evitar solventes clorados); usar escova de inox exclusiva para titânio, luvas limpas e cortar a ponta da vareta que oxidou. |
Aplicações típicas
- Tubulação e vasos de processo químico em Ti CP (ERTi-2)
- Equipamentos para ácidos redutores e salmouras (ERTi-7)
- Estruturas aeronáuticas em Ti-6Al-4V (ERTi-5/ERTi-23)
- Tubos hidráulicos e quadros de bicicleta (ERTi-9)
- Trocadores de calor e condensadores
- Reparo de peças de titânio
Alternativas: Use sempre a classe compatível com o metal base; ERTi-23 em vez de ERTi-5 quando tenacidade ou fadiga do cordão são críticas; ERTi-7 (ou ERTi-16) em serviço corrosivo redutor, para não perder o efeito do Pd.
Vareta TIG de titânio: guia completo
Vareta de titânio para solda TIG: classes e uso
A soldagem do titânio usa quase sempre o processo TIG, com eletrodo de tungstênio não consumível, gás inerte e vareta de adição da mesma família do metal base. A vareta não é "geralmente Ti-6Al-4V": a norma AWS A5.16 define classes para cada grau, com teores de oxigênio, nitrogênio e hidrogênio mais baixos que os do metal base para compensar a contaminação inevitável durante a solda. A escolha certa é a classe igual ou de menor intersticial que o material a soldar.
Qual classe usar
Para o titânio Grau 2, e em geral para os graus comercialmente puros, usa-se ERTi-2, ou ERTi-1 quando se quer máxima ductilidade da junta. Para o Ti-6Al-4V usa-se ERTi-5 ou, para tenacidade, ERTi-23 (ELI). Para o Grau 7 a vareta deve ser ERTi-7, com paládio, para que a junta mantenha a resistência em frestas; para o Grau 9, ERTi-9.
Proteção gasosa
O titânio reage com oxigênio, nitrogênio e hidrogênio acima de cerca de 430 °C, e o metal contaminado fica frágil. Por isso a proteção vai além da tocha: argônio com pureza mínima de 99,995% e ponto de orvalho de −50 °C ou menor, bocal largo com lente de gás, sapata de arraste que acompanha o cordão até ele resfriar, e purga da raiz até menos de 50 ppm de oxigênio antes de abrir o arco. Câmaras de atmosfera controlada não são mais obrigatórias, mas a disciplina de proteção é.
Limpeza e parâmetros
Metal base e vareta devem ser desengraxados com acetona ou álcool isopropílico e escovados com escova de aço inoxidável exclusiva para titânio; nada que tenha tocado aço pode tocar o titânio, porque partículas de ferro iniciam corrosão e porosidade. A solda é feita em corrente contínua com eletrodo negativo, eletrodo de tungstênio afiado, arco curto, abertura por alta frequência e pós-vazão longa, com baixo aporte térmico e interpasse de até 150 °C. A ponta da vareta exposta ao ar quente deve ser cortada a cada reinício.
Critério de aceitação por cor
A cor do cordão e da zona afetada indica a contaminação: prata ou palha clara aprovam; azul exige avaliação, porque indica oxidação leve; roxo, cinza ou branco fosco reprovam, e a solda deve ser removida e refeita com proteção melhor. O critério está no código AWS D1.9 e deve constar do procedimento de soldagem.
Fornecimento
As varetas são fornecidas em diâmetros de 1,0, 1,6, 2,4 e 3,2 mm e comprimento padrão de 914 mm (36 polegadas), em embalagens fechadas identificadas pela classe AWS e pelo lote, com certificado do fabricante. A Dustre informa sob consulta as classes e diâmetros em estoque e fornece junto as barras de titânio dos Graus 2, 5, 7 e 9, com corte e usinagem na medida.
Perguntas frequentes
Qual a composição química do Vareta TIG de titânio?
Pela AWS A5.16 (% em massa): C ERTi-2/7: ≤ 0,03 · ERTi-5: ≤ 0,05; O ERTi-2/7: 0,08 – 0,16 · ERTi-5: 0,12 – 0,20; N ERTi-2/7: ≤ 0,015 · ERTi-5: ≤ 0,03; H ERTi-2/7: ≤ 0,008 · ERTi-5: ≤ 0,015; Fe ERTi-2/7: ≤ 0,12 · ERTi-5: ≤ 0,22; Pd ERTi-7: 0,12 – 0,25.
Quais normas cobrem o Vareta TIG de titânio?
Vareta/arame: AWS A5.16/A5.16M; ASME SFA-5.16. Internacional: ISO 24034. Qualificação: ASME IX / AWS D17.1 (aeroespacial). Inspeção de cor: AWS D17.1; AWS G2.4.
Até que temperatura o Vareta TIG de titânio pode ser usado?
Segue o metal base (Ti CP até 316 °C pelo ASME; Gr 5 até ~400 °C).
Quais materiais substituem o Vareta TIG de titânio?
Use sempre a classe compatível com o metal base; ERTi-23 em vez de ERTi-5 quando tenacidade ou fadiga do cordão são críticas; ERTi-7 (ou ERTi-16) em serviço corrosivo redutor, para não perder o efeito do Pd.