鈦合金的物理化學(xué)性能及焊接機理

鈦管焊縫缺陷是由于氬弧焊槍形成的氬氣保護層只能使熔池不受空氣的有害影響，而對已凝固、處于高溫狀態(tài)的焊縫及其鄰近區(qū)域沒有保護作用而焊縫及其附近的鈦管在這種狀態(tài)下仍具有很強的吸氮和吸氧能力。氧氣從400℃吸收，氮氣從600℃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（藍色）（Ti2O3氧化稍嚴重）灰色（TiO2氧化嚴重）。

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

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)性能最嚴重的因素。焊縫中氫含量的變化對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其強度和塑性的影響不明顯。

焊縫硬度和抗拉強度明顯提高，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)嚴格防止焊縫和熱影響區(qū)的氧化