钛及其合金焊接特点
1 钛及其合金的物理化学性能钛具有两种同素异形体，分别以α和β来表示，转变温度为882.5℃，其低温晶体α为密排六方晶格，在882.5℃以上稳定的β晶体为体心立方晶格。 钛的导热性较差，其导热系数比不锈钢略低。当钛中存在杂质时，其导热系数则有所下降。表1 列出了工业纯钛与其他金属材料主要物理性能的比较。
2 钛合金的焊接组织
工业纯钛及α钛合金的焊接组织在常温下是单相，根据冷却速度的不同，生成锯齿状或针状组织。各种机械性能与母材相比没有大的变化，焊接性能良好。α+β钛合金在从β相冷却的过程中，形成马氏体（α'相），α'相的数量和性质按合金组成和冷却速度发生变化。一般情况下，随α' 相的增加，合金的延伸性、韧性降低，即使是焊接性良好的Ti-6Al-4V，当β稳定元素钒含量在5%以上时，焊接性能下降。β钛合金的马氏体生成温度低于室温，焊接处是亚稳定β相，所以焊接性不劣化。但因合金元素添加过多，往往缺乏延伸性。另外，时效和冷加工使合金强度提高，而焊接会使强度有所损失，故钛合金加工时不大采用焊接接合。
3 钛合金的焊接缺陷
3.1 焊接接头区的脆化
钛及钛合金焊接区易受气体等杂质的污染而产生脆化。造成脆化的主要元素有O、N、H、C等。常温下钛及钛合金比较稳定，但随着温度的升高，钛及钛合金吸收O、N、H 的能力也随之明显上升。Ti从250℃开始吸收氢，从400℃开始吸收氧，从600℃开始吸收氮。氮和氧对接头强度和弯曲塑性影响较大，随着焊缝中氮氧含量的增加，接头强度升高，弯曲塑性降低，氮的影响大于氧。氢主要影响接头的冲击韧性。
3.2 焊接区裂纹倾向
（1）热裂纹。
由于钛及钛合金中含S、P、C 等杂质较少，很少有低熔点共晶在晶界处生成，而且结晶温度区间很窄，焊缝凝固时收缩量小，因此热裂纹敏感性低。
（2）冷裂纹和延迟裂纹。
当焊缝含氧、氮量较高时，焊缝性能变脆，在较大的焊接应力作用下，会出现裂纹，这种裂纹是在较低温度下形成的。
在焊接钛合金时，热影响区有时也会出现延迟裂纹，氢是引起延迟裂纹形成的主要原因。防止延迟裂纹的办法，主要是减少焊接接头处氢的来源，必要时可进行真空退火处理，以减少焊接接头的氢含量。
3.3 焊缝气孔
气孔是钛及钛合金焊接中较为常见的缺陷，O2、N2、H2、CO2、H2O都可能引起气孔。钛及钛合金焊缝气孔大多分布在熔合区附近，这是钛及钛合金气孔的一个特点。 焊缝中的气孔不仅造成应力集中，而且使气孔周围金属的塑性降低，甚至导致整个焊接接头的断裂破坏，因此须严格控制气孔的生成。
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