钛及钛合金的焊接特点

    钛及钛合金的密度比铝大，比钢小，而强度比普通碳钢高。钛在350℃以下或钛合金在450℃以下，其热强度也比普通碳钢高。钛和钛合金的耐蚀性好，在飞机、船舶和化学等行业中应用较广泛。

    钛和钛合金按退火组织分为三类：TA、TB和TC，其中常用的是TA和TC。TA类不进行强化热处理，TC类中有部分牌号的热处理强化效果较显著。

    与退火状态的碳钢和合金钢相比，钛和钛合金的强度较高，变形力大，冷作硬化程度强烈，且加热温度过高会使材料变脆。

    由于钛及钛合金与氧、氮、氢的亲和力大，化学活性强，因此钛及钛合金在焊接时容易产生以下问题。

    1．焊接接头脆化

    当母材中氧、氮、氢、碳等间隙元素含量较高或焊接时对焊缝和热影响区保护不良时，焊接接头的塑性显著降低。另外，当焊接热输入控制不当时也会产生焊接接头塑性降低的现象。

    2．焊接接头裂纹

    由于钛及钛合金中S、P、C等杂质很少，只要正确选用焊接材料，焊缝产生热裂纹的倾向很小。但当焊接保护不良或α+β型合金中β稳定化元素较多（例如TC10）时，焊接接头会出现低塑性脆化裂纹，这种裂纹焊后就会立即出现。另外，焊接钛及钛合金时，有时还会在热影响区产生延迟裂纹，这种裂纹可以延迟几小时、几天甚至几个月出现，具有很大的潜在危险性。

    3．焊缝气孔

    气孔是焊接钛及钛合金最常见的一种焊接缺陷，通常在焊缝中部和熔合线附近出现。焊接热输入较大时，气孔一般产生在熔合线附近。

    由于以上原因，普通的焊条电弧焊、气焊、CO2气体保护焊均不适用于钛及钛合金焊接。