钛及钛合金材料焊接工艺

钛合金材料具有密度低、比强度高、耐蚀性好、导热率低、无毒无磁、可焊接的性质，因此被广泛应用于航空、航天、化工、石油、电力、医疗、建筑、体育用品等领域。

钛及钛合金常用的焊接方式有：氩弧焊、埋弧焊、真空电子束焊等。

焊接前准备

1）机械清理对焊接质量要求不高或酸洗有困难的焊件，可用细砂纸或不锈钢丝刷擦拭，但最好是用硬质合金黄色刮削钛板，去除氧化膜。

2）化学清理：焊前可先对试件及焊丝进行酸洗，酸洗液可用HF（5%）+HNO3（35%）的水熔液。酸洗后用净水冲洗，烘干后立即施焊。或者用丙酮、乙醇、四氯化碳、甲醇等擦拭钛板坡口及其两侧（各50mm内）、焊丝表面、工夹具与钛板接触的部分。

3）焊接设备的选择：钛及钛合金钨板氩弧焊应选用具有外特性、高频引弧的直流氩弧焊电源，且延迟递气时间不少于15秒，避免焊件遭受到氧化、污染。

4）焊接材料的选择：氩气纯度应不低于99.99%，露点在-40℃以下，杂质总的质量分数为0.001%。当氩气瓶中的压力降至0.981MPa时，应停止使用，以防止影响焊接接头质量。

5）气体保护及焊接温度：钛管接头在焊接时，为了防止焊接接头在高温下被有害气体及元素污染，必须对焊区及焊缝进行必要的焊接保护与温度控制，而且应该用专用的保护拖罩进行全方位的保护，而且其温度应在250℃以下。

焊件和钛焊丝表面质量对焊接接头的力学性能有很大影响，因此必须严格清理。

操作要领

1. 手工氩弧焊时，焊丝与焊件间应尽量保持最小的夹角（10~15°）。焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池，不得将焊丝端部移出氩气保护区。
2. 焊接时，焊枪基本不做横向摆动，当需要摆动时，频率要低，摆动幅度也不宜太大，以防止影响氩气的保护。
3. 断弧及焊缝收尾时，要继续通氩气保护，直到焊缝及热影响区金属冷却到350℃以下时方可移开焊枪。

焊缝和热影响区表面颜色

• 焊缝区银白、淡黄色（一、二、三级焊缝允许）；深黄色（二、三级焊缝允许）；金紫色（三级焊缝允许）；深兰色（一、二、三级焊缝均不允许）。
• 热影响区银白、淡黄色（一、二、三级焊缝允许）；深黄、金紫色（二、三级焊缝允许）；深兰色（三级焊缝允许）。