鈦的焊接性分析，鈦是一種活性金屬，能在室溫下形成含氧致密的氧化物薄膜，保持高的穩(wěn)定性和耐腐蝕性。540℃以上生成的氧化膜則不致密。高溫下鈦與氧、氮、氫反應(yīng)速度較快，鈦在300℃以上快速吸氫，400℃以上開始吸氧、吸氮，600℃以上快速吸氧，700℃以上快速吸氮。氧氣、氮對鈦的溶解使鈦的塑性和韌性降低，氫對鈦的溶解使鈦的脆性增強(qiáng)，韌性急劇下降。碳通過間隙固溶于鈦，提高鈦的強(qiáng)度，降低塑性，碳含量超過溶解度時，會產(chǎn)生硬脆的TiC，呈網(wǎng)狀分布，容易產(chǎn)生裂紋。此外，鈦的熔點高，比熱及導(dǎo)熱系數(shù)小，冷卻速度慢，焊接熱影響區(qū)在高溫下停留時間長，高溫極易過熱粗化，造成接頭塑性下降。鈦的可焊性可以從鈦的上述特性來分析。為了保證焊接接頭的性能，鈦金管廠家應(yīng)控制碳、氮、氧和氫的侵入。因此，如何在高溫下保持鈦的清潔和保護(hù)是關(guān)鍵問題。同時，鈦金管廠家應(yīng)控制焊接接頭的溫度，避免過熱影響焊接接頭的性能。氬是惰性氣體，既不與鈦形成固溶體，也不與其他元素發(fā)生反應(yīng)，因此鈦的焊接適用于氬弧焊，但氬氣的純度應(yīng)很高，一般純度≥99.99%。

氣雜質(zhì)對金屬焊接性能的影響，鈦具有較高的化學(xué)活躍性，與空氣中的氧、氮具有極高的親和力。溫度較低時，鈦與氧相互作用，形成一層致密的氧化膜，其厚度隨溫度升高而增加，在600攝氏度以上時，鈦開始吸收氧，并將氧溶解于鈦中。當(dāng)溫度再次升高時，鈦的活性急劇增加，與氧發(fā)生劇烈反應(yīng)，形成氧化鈦。鈦在300°C以上開始吸氫，在700°C以上開始吸收氮。由于鈦被氧和氮污染，鈦的強(qiáng)度和硬度增加，而塑性降低。氧氣比氮氣的影響更大。鈦中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%~0.05%時，鈦金管廠家會使焊縫金屬的沖擊韌性急劇下降，而塑性卻下降較少。這意味著氫化物引起的脆性。氫也是焊縫中氣孔的來源。在焊接過程中，熔池就像一個小型冶金爐，熔融金屬與空氣接觸。如果鈦金管廠家不采取相應(yīng)的防護(hù)措施，熔融的金屬和空氣被隔絕，氧、氮、氫等氣體要素融入鈦中，形成脆性氧化物和氮化物，焊接金屬的塑性下降，拉伸強(qiáng)度上升，嚴(yán)重的情況下裂，塑性等于0。

鈦的焊接，清潔是至關(guān)重要的，焊接鈦焊管需要極其清潔的母材、填充金屬和焊接環(huán)境必須完善。焊工擦身體乳液，例如手霜、成型和拉伸過程中的潤滑脂、車間塵埃、油漆、污垢、切割液和潤滑劑都會導(dǎo)致脆性和焊接失效。清潔工作區(qū)域，清除各種雜物，鈦金管廠家保證選擇氣流較小的地方，盡量保證環(huán)境無風(fēng)，避免焊接時干擾保護(hù)氣體。接下來，清潔加油桿和母材上的油污:戴上專門用于此目的的腈手套，以防止操作者手上的護(hù)手霜或附著在其他手上的油污摩擦到待焊接的鈦管上。然后將甲基乙基酮（MEK）涂在干凈的無絨布上并擦拭鈦以去除任何殘留的表面污染物。在這個時候把填料棒放在一個密封的容器里以防止進(jìn)一步污染。去除焊接前鈦與氧在管道表面反應(yīng)形成的氧化皮。這種氧化物層為鈦提供了顯著的耐腐蝕性。然而，它必須在焊接前去除，因為它在高于鈦的溫度下熔化，并可以進(jìn)入熔化的焊接池產(chǎn)生夾雜物，削弱夾層。無論是帶硬質(zhì)合金去毛刺工具的模具磨床，還是專門用于鈦合金的硬質(zhì)合金銼刀，都可以較好地去除焊接接頭上的氧化層。建議不要使用天鵝絨和磨料。因為有污染。請鈦金管廠家記住使用低磨削速度以防止過熱。氧化層被磨掉之后，再用MEK或丙酮浸濕的布擦一遍接頭。有些溶劑有低閃點，溶劑在撞擊電弧前必須完全蒸發(fā)。對鈦管來說，組裝可能比任何其他金屬管都重要，因為這是防止氧進(jìn)入焊縫的關(guān)鍵。接頭應(yīng)為方形(不得形成v形差距)，有助于減少填充接頭所需的熱量和焊接金屬量，反而降低了燒傷和污染的可能性。在定位器或工作臺上夾緊部件，以確保兩端盡可能緊密、精準(zhǔn)對接。大多數(shù)薄壁鈦管和管道不需要預(yù)熱。但是，如果您計劃焊接厚度超過1/3英寸的鈦管，請咨詢您的焊接設(shè)備供應(yīng)商，因為某些預(yù)熱和后加熱可能是有益的。

焊接工藝評定，按NB/T47014—2011進(jìn)行焊接工藝評定，焊接工藝評定所用鈦管材料為TA2，鈦管規(guī)格為φ45mm×3mm。在準(zhǔn)備預(yù)焊程序時，應(yīng)以焊接可操作性和良好的焊接接頭性能為原則。為保證鈦盤管施焊的焊接接頭滿足使用要求，鈦金管廠家評定焊接工藝試驗時按預(yù)焊接工藝規(guī)程進(jìn)行。所用氬弧焊焊機(jī)型號為WSM315，采用高頻引弧，氬氣采用純氬（99.99%Ar）。焊接工藝評定試驗結(jié)果可知焊接工藝評定試驗結(jié)果合格。（2）切片腐蝕試驗，為了檢驗焊接接頭的耐蝕性，鈦金管廠家采用氬弧焊焊接一個鈦管試件，封口時均采用通水保護(hù)，其中中間焊縫特意不進(jìn)行保護(hù)，焊縫呈黃色，部分呈藍(lán)色，其余為銀白色。鈦管試件切片取樣，取30%硫酸(煮沸)侵泡24h后進(jìn)行腐蝕試驗，結(jié)果表明，銀白色焊縫有輕微腐蝕，而藍(lán)色金黃色焊縫腐蝕嚴(yán)重，表明在焊接過程中，經(jīng)通水保護(hù)的焊縫同樣耐腐蝕。