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)能提高材料的強度，但會使塑性顯著降低，以上3種等級的工業(yè)鈦材隨雜質(zhì)的增多強度依次增加，塑性同時依次下降。與鈦合金相比，純鈦的強度較低，但塑性及韌性較好，特別是低溫沖擊韌性優(yōu)良, 缺點是溫度升高時強度顯著下降，故只能在350℃以下溫度使用，與普通容器用鋼相比，鈦材屈強比較高，塑性韌性相對較差。

 

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。試驗研究表明, 鈦材一般從250℃開始就吸收氫、氧、氮，在焊接時，溫度越高，保溫時間越長，焊縫塑性則越差，所以在焊接鈦材時，如采用氬弧焊接，普通的焊槍是不能滿足要求的，因為它不能使焊縫得到有效的保護，普通焊槍形成的保護氣只能保護焊接熔池，對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，就會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，使焊縫的強度提高，降低焊縫的塑性及韌性，而氫還會顯著降低焊縫的沖擊韌性進而使焊接接頭脆化。因此，焊接時要對于400℃以上的高溫區(qū)給予充分的保護，包括焊縫背面。

 

當(dāng)焊縫氫、氧、氮、碳的含量較高時，焊縫及熱影響區(qū)會變脆，在較大焊接應(yīng)力作用下會出現(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)氣體的保護及待焊工件表面的清理有關(guān)。對于鎢極氬弧焊而言，良好的氣體保護，徹底地清理干凈待焊區(qū)域，即可避免裂紋的產(chǎn)生。鈦材焊接時的氣孔形成原因主要是在保護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行保護，一般純度要達到99.99%，并對焊接時400℃ 以上的區(qū)域進行充分的保護，同時焊接前仔細(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)備以及焊接時間是非的影響，同時還有其他一些因素。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、氮氣、二氧化碳以及用作保護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) 的接頭進行焊接時就會有氣態(tài)的氫溶解到接頭中，隨后在凝固時形成小孔。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行往油脂與清洗，然后進行酸洗。( 4) 使用高純氬氣或氦氣進行保護。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，有時也可選用屈服強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)域及保護氣良好的情況下，采用如表3規(guī)范進行焊接，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。焊縫保護效果判斷：銀白色為保護最好；淺黃色為輕微氧化；藍色表示氧化嚴(yán)重；灰色則為極差，按不合格處理。