[ 来源：　|　作者：本站　|　发布时间：2018-02-28 |　浏览：472次 ]

钛是一种非磁性材料，具有密度小（4.5g/cm3）、强度高（比铁约高1倍）、较好的高温强度和低温韧性以及良好的耐腐蚀性等特点。钛在885℃以下时，具有密集六方晶格称为α钛。在885℃产生同素异晶转变，晶格变为体心立方晶格称为β钛。钛长时间在高温停留，晶粒容易长大，快速冷却时，容易生成不稳定的针状α钛组织称为“钛马氏体”，其强度较高，塑性较低。

钛加入合金元素后可改善加工性能和力学性能，常加的合金元素有Al、V、Mn、Cr、Mo等，按照成分和在室温时的组织不同，钛和钛合金可分为：
⑴工业纯钛 按其纯度可分为TA1、TA2、TA3等牌号，其中TA1的杂质最少，少量杂质将使强度增高、塑性降低，故TA1的强度最低（σb为300～500MPa）、塑性最好（δ为30%）。
工业纯钛有良好的焊接性。
⑵α钛合金 钛中加入了Al、Sn等元素，牌号为TA6、TA7，有良好的高温强度和抗氧化性。
α钛合金有良好的焊接性。
⑶β钛合金 钛中加入了Mn、V、Mo、Cr等元素，牌号为TB1、TB2。热处理后强度较高（TB1的σb为700MPa），塑性也较好，而且具有良好的加工性，但耐热性稍差，体积质量大、成本高。β钛合金的焊接性不良。
⑷α+β钛合金 钛中加入了Al、Se、Mo、Mn、Cr等元素，牌号为TC1、TC2。可通过热处理如化，加工性能良好，但高温强度低于α钛合金。
α+β钛合金焊接性很差，很少用于焊接结构。
钛及钛合金的焊接性。
⑴化学活性大 钛和钛合金不仅在熔化状态，即使在400℃以上的高温固态也极易被空气、水分、油脂、氧化皮等污染，吸收O2、N2、H2、C等元素，使焊接接头的塑性及冲击韧度下降，并易引起气孔。因此，施焊时对焊接熔池、焊缝及温度超过400℃的热影响区都要妥善保护。
⑵热物理性能特殊 钛和钛合金和其它金属比较，具有熔点高、热容量较小、热导率小的特点，因此焊接接头易产生过热组织，晶粒变得粗大，特别是β钛合金，易引起塑性降低，所以在选择焊接参数时，既要保证不过热，又要防止淬硬现象。由于淬硬现象可通过热处理改善，而晶粒粗大却很难细化，因此为防止晶粒粗大，应选择硬参数。
⑶冷裂倾向较大 溶解于钛中的氢在320℃时和钛会发生共析转变，析出TiH2，引起金属塑性和冲击韧度的降低，同时发生体积膨胀而引起较大的应力，严重时会导致产生冷裂纹。
⑷易产生气孔 产生气孔的气体是氢。因氢在钛中的溶解度随温度升高而下降，焊接时，沿熔合线附近加热温度高，会引起氢的析出，因此气孔常在熔合线附近形成。
⑸变形大 钛的弹性模量约比钢小一半，所以焊接残余变形较大，并且焊后变形的矫正较为困难。

钛及钛合金焊接方法的选择及常用的焊前清理方法。
由于钛及钛合金的化学活性大，易被氧、氮、氢所污染，所以不能采用手弧焊、CO2气体保护焊等焊接方法进行焊接。目前常用的焊接方法是氩弧焊、埋弧焊和真空电子束焊等，其中尤以钨极氩弧焊用得最为普遍。
近年来等离子弧焊、电阻点焊、缝焊、钎焊和扩散焊得到应用。
钛和钛合金焊件的表面，焊前一定要进行认真的清理，因污物易在焊缝中产生气孔和非金属夹杂，使焊缝的塑性和耐腐蚀性显著下降。常用的清理方法如下：
⑴机械清理 用切削加工、喷砂、喷丸或钢丝刷清除焊接区的污物和氧化皮等。
⑵化学清理 将焊件及焊丝在酸液中进行清洗，使焊件表面去净氧化物，呈银白色金属光泽为止，酸洗液的配方见表60。酸洗后在流动的清水中洗净，焊前再用丙酮或酒精擦净焊丝及焊件焊接区域的表面。

表60 钛及钛合金的酸洗溶液配方

400℃的热影响区和焊缝背面也要进行保护，常用的局部保护方法见图12。保护效果以焊缝

及热影响区表面颜色为标志见表61。

表61 焊缝和热影响区的表面颜色

⑵接头形式 钛及钛合金的接头形式及坡口尺寸见表62