鈦合金焊接是一項(xiàng)技術(shù)要求較高的工藝，因其材料特性（如高化學(xué)活性、易氧化、低熱導(dǎo)率等）對(duì)焊接過(guò)程提出了諸多挑戰(zhàn)。
1. 焊接方法選擇
鈦合金焊接常用的方法包括：
鎢極惰性氣體保護(hù)焊（TIG焊）：適用于薄板或精密焊接，熱輸入可控，焊縫質(zhì)量高。
熔化極惰性氣體保護(hù)焊（MIG焊）：適用于中厚板，焊接效率高，但需嚴(yán)格控制保護(hù)氣體。
等離子弧焊（PAW）：能量密度高，適用于厚板或高精度焊接。
電子束焊（EBW）：在真空環(huán)境下進(jìn)行，焊縫深寬比大，適用于高精度、高質(zhì)量要求的場(chǎng)合。
激光焊（LBW）：熱影響區(qū)小，焊接速度快，適用于薄板或精密結(jié)構(gòu)。
2. 焊接保護(hù)氣體
鈦合金在高溫下極易與氧、氮、氫等氣體反應(yīng)，導(dǎo)致焊縫脆化或產(chǎn)生氣孔。因此，焊接過(guò)程中必須使用高純度的惰性氣體（如純氬氣，純度≥99.999%）進(jìn)行保護(hù)。保護(hù)氣體需覆蓋整個(gè)焊接區(qū)域，包括焊縫背面（如適用）。
3. 焊前準(zhǔn)備
表面清潔：鈦合金表面必須徹底清潔，去除油污、氧化膜和其他雜質(zhì)。常用方法包括機(jī)械打磨、化學(xué)清洗（如酸洗）或等離子清洗。
焊材選擇：焊絲成分應(yīng)與母材匹配，避免雜質(zhì)引入。焊絲表面也需嚴(yán)格清潔。
工裝設(shè)計(jì)：焊接夾具和工裝應(yīng)避免與鈦合金直接接觸，防止污染。必要時(shí)可使用陶瓷或銅質(zhì)墊板。
4. 焊接工藝參數(shù)
熱輸入控制：鈦合金對(duì)熱輸入敏感，需嚴(yán)格控制焊接電流、電壓和焊接速度，避免過(guò)熱導(dǎo)致晶粒粗大或焊縫脆化。
層間溫度：多層焊接時(shí)，層間溫度應(yīng)控制在較低水平（通常不超過(guò)150°C），以減少熱影響區(qū)的脆化風(fēng)險(xiǎn)。
背面保護(hù)：對(duì)于厚板或封閉結(jié)構(gòu)，需在焊縫背面通入保護(hù)氣體，防止氧化。
5. 焊后處理
熱處理：某些鈦合金焊后需進(jìn)行退火處理，以消除焊接應(yīng)力、改善組織性能。
無(wú)損檢測(cè)：焊縫需進(jìn)行射線(xiàn)檢測(cè)（RT）、超聲檢測(cè)（UT）或滲透檢測(cè)（PT），確保無(wú)裂紋、氣孔等缺陷。
6. 常見(jiàn)問(wèn)題及預(yù)防
氧化和脆化：保護(hù)氣體不足或泄漏會(huì)導(dǎo)致焊縫氧化，需確保氣體保護(hù)的有效性。
氣孔：氫是鈦合金焊接中產(chǎn)生氣孔的主要原因，需嚴(yán)格控制焊材和母材的含氫量，并確保焊接區(qū)域干燥。
裂紋：鈦合金焊接裂紋風(fēng)險(xiǎn)較高，需通過(guò)優(yōu)化焊接工藝、控制熱輸入和預(yù)熱/后熱處理來(lái)預(yù)防。
7. 應(yīng)用領(lǐng)域
鈦合金因其優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性，廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療器械、化工設(shè)備、海洋工程等領(lǐng)域。焊接質(zhì)量直接影響這些領(lǐng)域產(chǎn)品的安全性和可靠性。