鈦及鈦合金焊接工藝的技術(shù)要求有哪些？

鈦及鈦合金焊接對(duì)焊接時(shí)保護(hù)要求非常嚴(yán)格，當(dāng)焊縫含碳量為0.55％時(shí)，焊縫塑性幾乎全部消失而變成非常脆的材料，焊后熱處置也無(wú)法消除此種脆性。國(guó)技術(shù)條件規(guī)定，鈦合金母材的含碳量不大于0.1%焊縫含碳量不逾越母材含碳量。 鈦合金中有很多元素，它們對(duì)鈦的物理性能都有影響，其中碳是鈦及鈦合金中常見的雜質(zhì)，當(dāng)碳含量為0.13%以下時(shí)，碳因深在α鈦中，焊縫強(qiáng)度極限有些提高，塑性有些下降，但不及氧氮的作用強(qiáng)烈。但是當(dāng)進(jìn)一步提高焊縫含碳量時(shí)，焊縫卻出現(xiàn)網(wǎng)狀TiC其數(shù)量隨碳含量增高而增多，使焊縫塑性急劇下降，焊接應(yīng)力作用下易出現(xiàn)裂紋。

鈦板焊縫缺陷是由于鈦板焊接時(shí)，因氬弧焊槍形成的氬氣氣體維護(hù)層只能維護(hù)好焊接熔池不受空氣的有害作用，而對(duì)已凝固而處于高溫狀態(tài)附近的焊縫及其附近區(qū)域則無(wú)保護(hù)作用，而處于這種狀態(tài)的鈦板焊縫及其附近的區(qū)域仍有很強(qiáng)的吸收空氣中的氮及氧的能力。從400℃開始吸收氧，從600℃開始吸收氮，而空氣種含有大量氮和氧。隨氧化水平逐步加重，鈦板焊縫顏色發(fā)生變化及焊縫塑性下降的規(guī)律。銀白色（無(wú)氧化）金黃色（TiO,大約在250℃左右鈦開始吸收氫。輕微氧化）藍(lán)色（Ti2O3氧化稍為嚴(yán)重）灰色（TiO2氧化嚴(yán)重）。

大氣溫度為427℃時(shí)，鈦材表面的氧化膜厚度是常溫下的2～3倍。650℃以上時(shí)，氧化膜就會(huì)增加。在熔融狀態(tài)下，氧氣、氮?dú)獾染蜁?huì)進(jìn)入焊接熔池，進(jìn)而從焊接金屬擴(kuò)散到母材當(dāng)中。為防止空氣中的氧氣、氮?dú)獾入s物混入，焊接過(guò)程中有必要通過(guò)惰性氣體保護(hù)焊接面及內(nèi)側(cè)。其他金屬的TIG焊接一般不需要?dú)怏w保護(hù)，內(nèi)側(cè)也大多無(wú)需氣體保護(hù)。另外，為防止產(chǎn)生油脂類雜物，鈦材以及操作臺(tái)面不能用油擦拭。鈦的熔化焊接中，大部分技術(shù)問(wèn)題都在于如何避免上述污染物的產(chǎn)生。防治污染物的對(duì)策比較麻煩，而且花費(fèi)較大。不過(guò)，鈦材焊接成功與否就在于污染物的預(yù)防對(duì)策。

鈦合金焊接技術(shù)。大多數(shù)鈦合金可以使用氧乙炔焊的方法進(jìn)行焊接，所有的鈦合金均可使用固態(tài)焊接法進(jìn)行焊接（如TIG、MIG、等離子弧焊、激光焊、電子束焊和電阻焊等）。從近幾年國(guó)內(nèi)外對(duì)鈦及鈦合金焊接方法的研究和焊接效果來(lái)看，TIG焊和激光焊的焊接質(zhì)量最好。激光焊接技術(shù)具有功率密度高、熱影響區(qū)小、焊件殘余應(yīng)力和變形小、焊接速度高、可焊接難焊材料(陶瓷、有機(jī)玻璃)等優(yōu)點(diǎn)，有很好的應(yīng)用前景。鈦及鈦合金焊接技術(shù)的發(fā)展方向是便于操作、焊接過(guò)程自動(dòng)化、智能化，從而提高焊接生產(chǎn)率、焊接質(zhì)量穩(wěn)定性以及節(jié)約能源，有利于環(huán)境保護(hù)等。