大多數(shù)鈦合金可以使用氧乙炔焊的方法進(jìn)行焊接，并且所有的鈦合金均可以使用固態(tài)焊接方法進(jìn)行焊接( 如TI G、MIG 、等離子弧焊、激光和電子束焊接) 。事實(shí)上，鈦合金焊接接頭發(fā)生裂紋的傾向性要比玄色金屬( 如鐵合金、鎳合金) 小得多。盡管鈦合金具有如此良好的性質(zhì)和其他一些優(yōu)異的焊接特性，一些工程師們?nèi)匀灰詾殁伜辖鸬暮附邮窍喈?dāng)困難的，主要在于鈦合金焊接對(duì)于氣體保護(hù)的要求特別高，一般只有非常專業(yè)的職員才能保證氣體保護(hù)符合要求。實(shí)際上，很多焊接手段均可以用來(lái)焊接鈦合金。由于在焊接過(guò)程中引進(jìn)的空氣的N2 、O2 和含碳物質(zhì)使得鈦合金的熔化焊接頭變脆，因此待焊區(qū)一定要清理干凈并使用惰性氣體保護(hù)。焊接材料基本上也是根據(jù)被焊材料的特性進(jìn)行選取的。鈦合金的焊接性一般根據(jù)焊接接頭的延展性和強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)。常見(jiàn)鈦合金的焊接性如表所示。

 

關(guān)于鈦合金的激光焊接目前的應(yīng)用趨勢(shì)是越來(lái)越廣泛，激光焊接的變形小，生產(chǎn)效率高，而且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的程度比電子束和TIG 要高。同電子束焊接相比，激光焊不需要真空室等復(fù)雜的設(shè)備，所以激光焊接實(shí)用性更強(qiáng)，而且激光焊可以以不同焊接狀態(tài)直接焊接。CO2 激光由于功率大，使用25kW/h 可以一次性焊透20mm厚的鈦板。Nd ：YAG激光由于可以使用光纖進(jìn)行能量傳輸而使得YAG 的焊接更具靈活性，但由于功率低而使得穿透深度受到限制。激光焊接時(shí)輕易產(chǎn)生飛濺，這樣就使得表面不清潔，在不能進(jìn)行焊后處理時(shí)一定要特別小心。

 

影響鈦材焊接質(zhì)量的因素：1.氣體雜質(zhì)對(duì)焊縫金屬性能的影響;2.其他雜質(zhì)對(duì)焊縫金屬性能的影響;3.焊接金屬和接頭熱影響區(qū)的組織變化4.氣孔是鈦焊縫中常見(jiàn)和較難避免的缺陷；鈦及鈦合金作為結(jié)構(gòu)材料有許多優(yōu)點(diǎn)，如比重小、抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度高，在300~500℃下仍具有足夠高的強(qiáng)度，在海水及大多數(shù)酸堿鹽的介質(zhì)中均具有優(yōu)良的抗腐蝕性能，在航空、化工、核工業(yè)上日益獲得廣泛的應(yīng)用。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。

 

鈦合金中的氣孔。鈦合金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。鈦合金部件同含水( 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。減少鈦合金焊接接頭中氣孔的措檀越要有：( 1) 鈦合金部件和焊料要干燥。( 2) 預(yù)備好的焊料建議在48h 內(nèi)使用完。( 3) 待焊鈦合金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)。

 

氣體保護(hù)。常溫下，鈦及鈦合金是比較穩(wěn)定的，但隨著溫度的上升，鈦及鈦合金吸收氫氣、氧氣和氮?dú)獾哪芰χ饾u上升。鈦從250 ℃開(kāi)始吸氫，從400 ℃開(kāi)始吸氧，從600 ℃開(kāi)始吸氮。由于鈦合金同O2、N2 、H2 的親和力高，接頭中含有這些氣體時(shí)會(huì)使接頭變脆，降低鈦合金焊接接頭的沖擊性能、塑性和韌性。鈦合金中含有氫時(shí)會(huì)在熱影響區(qū)產(chǎn)生延遲裂紋。而當(dāng)焊縫中含氧、氮量較高時(shí)，焊縫或熱影響區(qū)在較大的焊接應(yīng)力作用下也會(huì)出現(xiàn)裂紋，該裂紋也屬于延遲裂紋。因此惰性氣體( 或真空室) 保護(hù)是非常必要的。由于使用真空室本錢(qián)較高，所以一般使用惰性氣體保護(hù)的方法。保護(hù)氣體主要有氦氣和氬氣，由于氦氣價(jià)格高于氬氣，一般來(lái)說(shuō)，對(duì)不是特殊要求的鈦合金的焊接接頭和熱影響區(qū)，使用高純氬氣進(jìn)行保護(hù)就可以防止氧化。

 

焊后檢查。對(duì)鈦合金焊接部位進(jìn)行目視檢查，主要是為了評(píng)估氣體保護(hù)的好壞。當(dāng)表面呈銀白色時(shí)，表示氣體保護(hù)非常好；而當(dāng)表面為淺黃色或深黃色，表示鈦合金受到稍微污染，但仍然還是可以接受的；表面為深藍(lán)色，表示污染比較嚴(yán)重，但由于使用工況的不同，有的可以使用；表面為淺藍(lán)色，污染嚴(yán)重，幾乎不可能使用；表面為灰藍(lán)色或灰色時(shí)，污染非常嚴(yán)重，不可使用；同樣表面為白色時(shí)，污染非常嚴(yán)重，不可用。