Titan & Titanlegierungen — Werkstoffkunde

ist der Werkstoff, wenn es auf Festigkeit bei minimalem Gewicht ankommt – Flugzeugbau, Turbinen, Implantate, Chemiebehälter. Es ist so fest wie mancher Stahl, aber nur halb so schwer, und es rostet praktisch nicht. Der Preis: Titan ist teuer, und es ist beim Schweißen absolut kompromisslos.

Man unterscheidet (Grade 1 bis 4, zunehmend fester und weniger gut formbar) von den Legierungen. Der Star unter ihnen ist Ti6Al4V (Grade 5), eine mit Aluminium und Vanadium, die das Gros der Luftfahrtanwendungen trägt. Daneben gibt es Alpha-, Beta- und Alpha-Beta-Legierungen mit jeweils eigenem Verhalten.

Die alles entscheidende Eigenschaft beim Schweißen: Titan ist bei hoher Temperatur extrem reaktiv. Ab etwa 400 °C nimmt es begierig Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff aus der Luft auf. Das Ergebnis ist eine versprödete, rissige Naht – und du siehst es sofort an der . Goldgelb ist gerade noch okay, blau ist bedenklich, grau-weiß bedeutet: Die Naht ist Schrott. Deshalb gilt die eiserne Regel: Die Schweißstelle muss nicht nur an der Vorderseite, sondern auch an der Wurzel komplett unter Schutzgas stehen, bis sie unter 400 °C abgekühlt ist. Schweißt du Titan „offen“ wie Stahl, hast du verloren.

Praktisch heißt das: mit Gleichstrom, Elektrode an Minus, großes Gasdüsen-Setup oder besser eine Schleppgasglocke, dazu von hinten. Der Arbeitsplatz muss sauber sein – ein eigener Edelstahlbürste-Satz nur für Titan, Handschuhe, kein Fett, kein Staub, keine Schweißspritzer aus der Nachbarbucht. Titan verzeiht nichts.

Dazu kommt der : Titan dehnt sich wenig aus, aber die hohe Festigkeit bei geringem Querschnitt heißt dünne Bleche, und dünne Bleche verziehen sich gern. Mit Heftnähten und Spannvorrichtungen gegensteuern.