鈦材具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，可用于其它金屬材料難以勝任的高氯離子濃度介質(zhì)下工作的設(shè)備，選材上一般采用加工性能及力學(xué)性能優(yōu)良的工業(yè)純鈦。工業(yè)純鈦中的雜質(zhì)能提高材料的強(qiáng)度，但會(huì)使塑性顯著降低，以上3種等級(jí)的工業(yè)鈦材隨雜質(zhì)的增多強(qiáng)度依次增加，塑性同時(shí)依次下降。與鈦合金相比，純鈦的強(qiáng)度較低，但塑性及韌性較好，特別是低溫沖擊韌性優(yōu)良, 缺點(diǎn)是溫度升高時(shí)強(qiáng)度顯著下降，故只能在350℃以下溫度使用，與普通容器用鋼相比，鈦材屈強(qiáng)比較高，塑性韌性相對(duì)較差。

 

常溫下鈦材是很穩(wěn)定的，但隨著溫度升高，鈦焊縫吸收氫、氧、氮的能力隨之也明顯上升。試驗(yàn)研究表明, 鈦材一般從250℃開始就吸收氫、氧、氮，在焊接時(shí)，溫度越高，保溫時(shí)間越長，焊縫塑性則越差，所以在焊接鈦材時(shí)，如采用氬弧焊接，普通的焊槍是不能滿足要求的，因?yàn)樗荒苁购缚p得到有效的保護(hù)，普通焊槍形成的保護(hù)氣只能保護(hù)焊接熔池，對(duì)于處于已凝固的高溫區(qū)的焊縫及熱影響區(qū), 不能提供保護(hù)，就會(huì)造成高溫焊縫及熱影響區(qū)吸收氫、氧、氮等氣體。氮、氧和氫的侵入均能在焊縫形成間隙固溶體，使焊縫的強(qiáng)度提高，降低焊縫的塑性及韌性，而氫還會(huì)顯著降低焊縫的沖擊韌性進(jìn)而使焊接接頭脆化。因此，焊接時(shí)要對(duì)于400℃以上的高溫區(qū)給予充分的保護(hù)，包括焊縫背面。

 

當(dāng)焊縫氫、氧、氮、碳的含量較高時(shí)，焊縫及熱影響區(qū)會(huì)變脆，在較大焊接應(yīng)力作用下會(huì)出現(xiàn)裂紋，這些裂紋一般是在較低溫度下形成的，產(chǎn)生原因主要與焊接區(qū)氣體的保護(hù)及待焊工件表面的清理有關(guān)。對(duì)于鎢極氬弧焊而言，良好的氣體保護(hù)，徹底地清理干凈待焊區(qū)域，即可避免裂紋的產(chǎn)生。鈦材焊接時(shí)的氣孔形成原因主要是在保護(hù)氣及母材焊絲中含有的氫、氧、氮、水等雜質(zhì)，工件表面或鈦焊絲上的油脂、氧化物等污染未能清理干凈。所以消除氣孔形成的方法就是要使用較高純度的氬氣進(jìn)行保護(hù)，一般純度要達(dá)到99.99%，并對(duì)焊接時(shí)400℃ 以上的區(qū)域進(jìn)行充分的保護(hù)，同時(shí)焊接前仔細(xì)清理鈦絲、坡口、工件上的油脂等氧化物。

 

鈦焊接接頭中氣孔的產(chǎn)生主要受焊接前的清潔程度和焊接接頭的預(yù)備以及焊接時(shí)間是非的影響，同時(shí)還有其他一些因素。盡管表面不清潔導(dǎo)致的吸氫是弧焊接頭氣孔產(chǎn)生的主要原因，但其他因素如氧氣、氮?dú)?、二氧化碳以及用作保護(hù)的惰性氣體均有可能導(dǎo)致氣孔的產(chǎn)生。同鋁的氧化物一樣，鈦的氧化物具有吸濕性，很輕易從環(huán)境大氣中吸收濕氣。鈦部件同含水( 或含水汽) 的接頭進(jìn)行焊接時(shí)就會(huì)有氣態(tài)的氫溶解到接頭中，隨后在凝固時(shí)形成小孔。減少鈦焊接接頭中氣孔的措檀越要有：( 1) 鈦部件和焊料要干燥。( 2) 預(yù)備好的焊料建議在48h 內(nèi)使用完。( 3) 待焊鈦部件的部位與焊料進(jìn)行往油脂與清洗，然后進(jìn)行酸洗。( 4) 使用高純氬氣或氦氣進(jìn)行保護(hù)。焊材的選擇一般是要求焊材的成分與被焊鈦材相匹配，但為了改善接頭性能，有時(shí)也可選用屈服強(qiáng)度低于母材的焊接材料。在AWS A5.16中規(guī)定有工業(yè)純鈦焊絲的成分與性能，國標(biāo)中規(guī)定的焊絲成分與性能同AWS一致。在確保嚴(yán)格清理干凈待焊區(qū)域及保護(hù)氣良好的情況下，采用如表3規(guī)范進(jìn)行焊接，焊材選用與母材等成分的TA2（AWS 為ERTi-2）焊絲，層間溫度控制≤100℃，層間清理干凈焊縫表面。焊縫保護(hù)效果判斷：銀白色為保護(hù)最好；淺黃色為輕微氧化；藍(lán)色表示氧化嚴(yán)重；灰色則為極差，按不合格處理。