鈦合金的物理化學(xué)性能及焊接機(jī)理

鈦管焊縫缺陷是由于氬弧焊槍形成的氬氣保護(hù)層只能使熔池不受空氣的有害影響，而對(duì)已凝固、處于高溫狀態(tài)的焊縫及其鄰近區(qū)域沒有保護(hù)作用而焊縫及其附近的鈦管在這種狀態(tài)下仍具有很強(qiáng)的吸氮和吸氧能力。氧氣從400℃吸收，氮?dú)鈴?00℃吸收，而空氣中含有大量的氮和氧。隨著氧化程度的增加，鈦管的焊縫顏色發(fā)生變化，焊縫塑性降低。銀白色（無氧化）金黃色（TiO，約250℃）鈦開始吸收氫。輕微氧化（藍(lán)色）（Ti2O3氧化稍嚴(yán)重）灰色（TiO2氧化嚴(yán)重）。

鈦和鈦合金相對(duì)穩(wěn)定，但在焊接過程中，在室溫下。液滴和熔池金屬對(duì)氫、氧和氮有很強(qiáng)的吸收作用，在固態(tài)下，這些氣體對(duì)它們起作用。隨著溫度的升高，鈦及鈦合金對(duì)氫、氧、氮的吸收能力也明顯提高。鈦在250℃左右開始吸氫，400℃時(shí)吸氧，600℃時(shí)吸氮。這些氣體被吸收后，會(huì)直接引起焊接接頭的脆化，這是影響焊接質(zhì)量的一個(gè)非常重要的因素。

其主要原因是隨著焊縫中氫彈性含量的增加，氫是影響鈦力學(xué)性能最嚴(yán)重的因素。焊縫中氫含量的變化對(duì)焊縫的沖擊性能影響較大。焊縫中析出的片狀或針狀TiH2增多。TiH 2的強(qiáng)度很低，缺口顯著降低了片狀或針狀hih2的沖擊性能，而焊縫中氫含量的變化對(duì)其強(qiáng)度和塑性的影響不明顯。

焊縫硬度和抗拉強(qiáng)度明顯提高，焊縫含氧量隨氬氣含氧量線性增加。但塑性明顯下降。為了保證焊接接頭的性能，在焊接過程中，應(yīng)嚴(yán)格防止焊縫和熱影響區(qū)的氧化