鈦是一種活性金屬，常溫下能與氧生成致密的氧化膜而保持高的穩(wěn)定性和耐蝕性，540攝氏度以上生成的氧化膜則不致密，高溫下鈦與氧、氮、氫反應(yīng)速度較快，鈦在300攝氏度以上快速吸氫，600攝氏度以上快速吸氧，700攝氏度以上快速吸氮，在空氣中鈦的氧化過程很容易進(jìn)行。
工業(yè)純鈦薄板在空氣中加熱至650~1000攝氏度，溫度越高，時間越長，彎曲塑性下降越多，焊接時剛凝固的焊縫金屬和高溫近縫區(qū)，如果不能受到有效的保護(hù)，必然引起塑性下降；液態(tài)的熔池和熔滴若得不到有效保護(hù)，則更容易受到空氣等雜質(zhì)沾污，脆化程度更嚴(yán)重。
由于鈦及鈦合金的特殊性，因此焊接過程中存在以下困難。
1).氧和氮的影響
氧和氮間隙固熔于鈦中，使鈦晶格畸變，變形抗力增加，強(qiáng)度和硬度增加，塑性和韌性卻降低，焊縫中含焊氧、氮是不利的，應(yīng)設(shè)法避免。
2).氫的影響
氫的增加會使鈦的焊縫金屬沖擊韌性急劇下降，而塑性下降少許，氫化物會引起接頭的脆性。
3).碳的影響
常溫下，碳以間隙形式固溶于鈦中，使強(qiáng)度增加，塑性下降，但不如氧、氮明顯，碳量超過溶解度時生成硬而脆的TiC，呈網(wǎng)狀分布，易產(chǎn)生裂紋，國標(biāo)規(guī)定鈦其鈦合金中碳含量不得超過0.1%，焊接時，工件及焊絲的油污能增加碳含量，因此焊接時需清理干凈。
4).金屬間化合物引起脆化
鈦只能與很少幾種稀有金屬如Zr、Hf、Nb、Ta、V等無限固溶，易于實(shí)際直接焊接，而鈦與常用金屬（如：鐵、鈷、鎳、銅、鋁）都會發(fā)生成多種金屬間化合物，而金屬間化合物晶體存在共價鍵，且晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對稱性差，滑移系少，位錯運(yùn)動困難，因此大多金屬間化合物具有脆性，從而引起焊縫脆化，使焊接帶來極大的困難。
5).焊接相變化引起性能變化
由于鈦的熔點(diǎn)高，比熱及熱導(dǎo)系數(shù)小，冷卻速度慢，焊新熱影響區(qū)在高溫下停留時間長，使高溫晶粒極易過熱粗化，接頭塑性降低。
6).裂紋
由于鈦及鈦合金中S、P、C等雜質(zhì)很少，低熔點(diǎn)共晶很難在晶界出現(xiàn)，有效結(jié)晶溫度區(qū)間窄，加之焊縫凝固時收縮量小，因此很少出現(xiàn)焊接熱裂紋。
焊接時保護(hù)不良時，會出現(xiàn)熱應(yīng)力裂紋和冷裂紋；另焊接時熔池和低溫區(qū)母材中的氫向熱影響區(qū)擴(kuò)散，會引起延遲裂紋；加強(qiáng)焊接保護(hù)，防止有害雜質(zhì)沾污和焊前預(yù)熱，焊后緩冷可以減少甚至消除熱應(yīng)力裂紋和冷裂紋。
7).氣孔
氣孔是鈦及鈦合金焊接時最常見的焊接缺陷，分焊縫中部氣孔和熔合線氣孔兩種。氣孔的存在將大幅降低接頭的疲勞強(qiáng)度， 焊絲和工件表面清潔度則是引起氣孔的主要原因。
鈦及鈦合金的焊接工藝
1).數(shù)字化脈沖熔化極氣體焊護(hù)焊（脈沖MIG焊機(jī)）
采用德國EWM數(shù)字化脈沖熔化極氣體保護(hù)焊，此焊機(jī)具有較大且集中的熱功率，用于中厚板的焊接，可減少焊接層數(shù)，提高焊接速度和生產(chǎn)率，降低成本，另外氣孔也比鎢極氬弧焊少。焊絲需用氣保焊專用的ERTi-1、ERTi-2、ERTi-3、ERTi-4、ERTi-6-Al；短路過渡適合較薄件焊接，噴射過渡則適合較厚件焊接，由于脈沖熔化極焊接時填絲較多，故焊接坡口角度較大，厚15~25mm一般選用90度單面V形坡口或不開坡口，留1~2mm間隙兩面各焊一道，另外可用拖罩加強(qiáng)焊接時的保護(hù)。
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