鈦是（shì）一種（zhǒng）化學性質非常活潑的金屬，在高（gāo）溫下對氧、氫和氮等氣（qì）體具（jù）有極大的親和（hé）力，特別是在鈦焊接過程中，這種能力伴隨著焊接溫（wēn）度的升高更（gèng）為強烈。實踐證明，焊接時如（rú）果對鈦與氧、氫和氮等氣體的吸（xī）收和溶解不加以（yǐ）控製，無疑會給鈦焊接接頭的施焊過程（chéng）帶來了（le）極大的困難。

一、前言

近（jìn）年來，隨著（zhe）經濟的發展，特（tè）別是隨著改革開放（fàng）的不斷深入（rù），我國的經濟建設取得（dé）了巨大（dà）的進步。與此同時，我國在管道等工程的焊接方麵也取得了巨大的（de）進步。鈦焊接是我們比較常見的一（yī）種焊接，在鈦焊接的過程中，如何做好其焊接的質量控製（zhì），對於鈦焊接的焊縫顏色具（jù）有十分重要的影（yǐng）響。由於鈦焊縫顏色的直觀性，對於鈦（tài）焊接焊縫顏色和焊接質量的關係的研究具有重要的意義。本文筆者結合自己多年來在鈦焊接（jiē）的質量控製及工藝方（fāng）麵的研究以及實際的工作經驗，對於鈦（tài）焊（hàn）接的焊接質量與鈦（tài）焊縫顏色之間的關係進行探討，希望對於該領域的研究具有（yǒu）一定的作用。

二、鈦的特性對鈦焊接的影響（xiǎng）

1．氧和氮的影（yǐng）響

氧和氮（dàn）間（jiān）隙固熔於鈦中，使鈦晶格畸變，變形抗力增加，強度和硬度增加，塑性和韌性卻降低，焊縫中含焊氧（yǎng）、氮是不利的，應設（shè）法避免。

2．氫的影響

氫的增加會使鈦的（de）焊縫金屬衝（chōng）擊韌性急劇下降，而塑性下降少許，氫化物會引起接頭的脆性。

3．碳的影（yǐng）響

常溫下，碳以間隙形式固溶（róng）於鈦中，使強度增加（jiā），塑性下降，但不（bú）如氧（yǎng）、氮明顯，碳量超過溶解度（dù）時生（shēng）成硬而（ér）脆的TiC，呈網狀分布，易產生裂（liè）紋，國標規定鈦其鈦合金中碳含量不得超過0.1%，焊接時，工件及（jí）焊絲的油（yóu）汙能增加碳含量（liàng），因此焊接時需清理幹淨。

三、鈦（tài）的焊接性分析

鈦（tài）具有良好的（de）可焊性，由於其具有較小的熱導性（0.041Cal/℃·cm·s）,故鈦金屬隻（zhī）在電弧燃燒範圍內熔化，並具有良好（hǎo）的流動性（xìng）；而且，其具有小（xiǎo）的熱（rè）膨脹係數（8.6×10-6/℃，遠小於碳鋼），這樣（yàng）大大提高了（le）鈦金屬的（de）可（kě）焊性。

四、鈦焊接的焊縫（féng）顏色痛焊接質（zhì）量的關係

1.鈦及鈦合金鈦管焊縫（féng）顏色變化及其缺陷產生（shēng）機理

鈦及鈦合金鈦管焊縫缺陷（xiàn）及產生機（jī）理如（rú）下，進行鈦管焊接時，因氬弧焊槍形成的氬氣氣體維護層隻能維護好焊接熔池不受空氣的有害作用，而對已凝固而處於（yú）高溫狀態（tài）附近的焊縫及其附（fù）近區域（yù）則（zé）無保護作用，而處於這種狀態的（de）鈦管焊縫及其附近（jìn）的區域仍有（yǒu）很強的吸收（shōu）空氣中的氮及氧的能力（lì）。從400℃開始吸收氧，從600℃開始吸收氮，而空氣種含有大量氮（dàn）和氧。

隨氧化水平逐步加重，鈦管焊縫（féng）顏色發生變化及焊縫塑性下降的規律。銀白色（無氧（yǎng）化）金黃（huáng）色（TiO,大約（yuē）在（zài）250℃左右鈦開始吸收氫（qīng）。輕（qīng）微氧化）藍色（Ti2O3氧化稍為嚴重）灰色（TiO2氧化嚴重）。

2.通過鈦焊縫表麵的顏色可以對鈦焊接的質量進行判別

對於鈦焊縫不同的顏色和硬度的測試如下（xià）圖

（一）通過實驗證明，隨著焊縫顏色的（de）加深（shēn），即焊縫氧化程度的增加，焊縫的硬度隨之增加（jiā），通過同行實驗的測試，鈦金屬的硬度增加（jiā），焊縫中（zhōng）諸如（rú）氧、氮等有害物質增加，並大大降低焊接的質量。

（二）鈦的焊接性和它的化學和物理的屬性具有十分重要的關係，但是關鍵在於，在高（gāo）溫的（de）情況下，鈦的高活性容易受到空氣汙染（rǎn），在加熱（rè）的時候，其晶粒（lì）出現脹大（dà），當焊接的接頭冷卻時，就（jiù）會使其形成脆性相。鈦的熔點很高，可以達到1668±10℃，比焊接（jiē）鋼（gāng）時需要的能量還多，同時，鈦的化學性比較的活潑，與（yǔ）O和H作用（yòng）比鋼容易得多，在600℃以上就急劇化合（hé）。100℃就大量吸收H和O，溶H能力比鋼大幾萬倍，進而生成氫化鈦，使韌性急劇下降（jiàng）。氣體雜質增大了冷裂紋和延遲裂紋的傾向，增大缺口敏感性。因此焊接用氬氣純度應不低於99.99%，濕度（dù）應不（bú）高於0.039%，焊絲的含氫量應在0.002%以下。鈦的傳熱係數是鋼的1/2，在882℃發（fā）生α至（zhì）β的（de）轉變，溫度再（zài）高，β晶粒則急劇跳躍（yuè）式長大，性能明顯惡化，所以要嚴格控製溫度，特（tè）別要控製焊接（jiē）熱循環中的高溫停（tíng）留時間。焊接（jiē）鈦（tài）時沒有熱裂紋及晶間裂紋問題，但存在氣孔問題，尤其是焊α+β合金。

五、鈦焊接注意事項

基於以（yǐ）上研究，鈦金（jīn）屬在焊接時要注意以下問題：

1.鈦焊接過程中（zhōng）要對於焊接區域及焊（hàn）後高溫區域進行嚴格的保護，以避免（miǎn）空氣的進入焊接（jiē）及高溫（wēn）區域對焊縫質量造成嚴重影響，故如99.99%的純氬及後拖保護罩是必須的。

2.焊縫坡口要求采用機械加工（不得才有打磨的（de）方法加工）；

3.點焊應當避免，並采用高頻起弧。

4.避免焊後熱（rè）處（chù）理；如果必須進行焊後熱（rè）處理時，熱處理溫度應小於650℃。

六、結束語

鈦焊接的（de）質量控（kòng）製對於鈦（tài）焊（hàn）接的焊（hàn）縫顏色（sè）具有十分重要的影響，同（tóng）時，也可以根據鈦焊接的焊縫顏色對（duì）鈦焊（hàn）接的質量進行判斷，這（zhè）二者之間具（jù）有十分重要的關係。