鈦是非?；顫姷慕饘?高溫下與碳、氫、氧、氮等有很強(qiáng)的親和力,在焊縫中生成氫化鈦、碳化鈦、氧化鈦、氮化鈦等脆性化合物,使焊縫的塑性韌性下降。鈦的導(dǎo)熱系數(shù)小,熔點(diǎn)較高,焊接時(shí)容易出現(xiàn)熱量集中,高溫停留時(shí)間過長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致焊縫晶粒粗大,降低焊接接頭的綜合性能。因此,鈦材的焊接必須有良好氣體保護(hù)措施和合理的焊接參規(guī)范。鈦材焊接時(shí)，焊接環(huán)境的清潔、焊前對(duì)焊絲和工件的清理、焊接時(shí)保護(hù)氣體的純度和400℃以上高溫區(qū)域的有效保護(hù)是影響焊接質(zhì)量的重要因素。從焊接工藝評(píng)定的結(jié)果可以看出，焊接接頭性能滿足技術(shù)要求，證明焊接評(píng)定試驗(yàn)所采用的焊接工藝參數(shù)合理、可靠，可以用于產(chǎn)品焊縫的焊接。

 

氣體雜質(zhì)對(duì)焊縫金屬性能的影響。鈦具有很高的化學(xué)活潑性，與空氣中的氧、氮有極高的親和力。在較低的溫度下，鈦與氧相互作用生成一層致密的氧化膜，隨著溫度的提高，氧化膜的厚度隨之增厚，超過600℃鈦開始吸氧并使氧溶解到鈦中。溫度再高，鈦的活性就會(huì)急劇增加并與氧發(fā)生激烈反應(yīng)而生鈦氧化物。鈦300℃以上開始吸氫，在700℃以上開始吸氮。氧和氮對(duì)鈦污染的結(jié)果是使鈦強(qiáng)度和硬度增高而塑性降低。氮比氧的影響程度更大，氫在鈦中含量從0.01%～0.05%會(huì)使焊縫金屬的沖擊韌性急劇下降，而塑性卻下降較少。這是氫化物引起的脆性，即所常說的“氫脆”。氫也是引發(fā)焊縫產(chǎn)生氣孔的根源。

 

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和較難避免的缺陷。

 

缺陷的修復(fù)：

1. 微小缺陷的局部修復(fù)。鈦合金接頭上的微小缺陷( 如疏松) 的修復(fù)是非常輕易的。采用鉆孔或打磨的方法將受影響的區(qū)域清理干凈，然后進(jìn)行填補(bǔ)。需要留意的是一定要確保焊補(bǔ)金屬已經(jīng)完全填充了修補(bǔ)區(qū)。

2. 線性顯示的修復(fù)。假如X 光底片顯示疏松已經(jīng)呈線性顯示，則可以采用表面重熔的辦法進(jìn)行修復(fù)。該表面重熔時(shí)所采用的能量應(yīng)當(dāng)比先前焊接時(shí)所采用的能量要大，以確保將潛伏的疏松均熔化透。假如該方法不奏效，或者該缺陷本身就非常嚴(yán)重，則只好將整個(gè)焊接區(qū)清理干凈，然后重新焊接。這一缺陷的修補(bǔ)費(fèi)力而且會(huì)增加本錢，在操縱時(shí)一定要留意保證質(zhì)量。

3. 變形。由于焊接時(shí)局部熱輸進(jìn)較大，而且鈦合金導(dǎo)熱性差，從而在焊接處四周產(chǎn)生非線性應(yīng)力。開始時(shí)熔池由于金屬被加熱而形成，從而在熔池四周產(chǎn)生應(yīng)力集中。然而，由于金屬的基體大，而熔池和熱影響區(qū)相對(duì)區(qū)域要小，從而應(yīng)力在接頭和熱影響區(qū)四周累積。假如由于熱膨脹產(chǎn)生的力超過了基體金屬的壓應(yīng)力，則局部塑性變形就導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的永久變形。變形的類型和程度主要受材料的性質(zhì)、受約束的程度、接頭的設(shè)計(jì)、添料方式和焊接過程所影響。

4. 基體材料性質(zhì)。影響變形的基體材料性質(zhì)主要有熱膨脹系數(shù)(系數(shù)越大，變形越輕易) 、單位體積的熱容( 熱容越小越輕易變形) 等。由于變形是張應(yīng)力和材料壓受力相互作用的結(jié)果，因此熱膨脹系數(shù)對(duì)變形程度具有至關(guān)重要的影響。簡(jiǎn)單的計(jì)算和實(shí)際操縱發(fā)現(xiàn)鈦合金變形的程度位于鋼和不銹鋼之間( 即變形程度稍高于鋼而稍低于奧氏體不銹鋼) 。

5. 抑制夾具。假如零件在焊接時(shí)不進(jìn)行夾持，則它的變形會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力得到開釋。因此各種用來防止移動(dòng)和變形的夾持方法在焊接時(shí)得到應(yīng)用。但需要指出的是，夾持越緊，則在材料中產(chǎn)生的應(yīng)力越大。所以為了減少變形，首先要使用剛性?shī)A具并在夾具上進(jìn)行冷卻，從而限制變形；焊接工藝上要采取對(duì)稱性的焊接操縱和公道的焊接順序，由于使用了剛性?shī)A具固然使變形得到抑制，但夾具往掉后還會(huì)產(chǎn)生新的變形；焊接夾具的壓力一定要均勻，否則也會(huì)產(chǎn)生變形。