钛管与钛合金管焊缝中的裂纹和气孔问题

1、钛管与钛合金管焊缝裂纹问题

钛合金焊接时，焊接接头产生热裂纹的可能性很小，这是因为钛及钛合金中S、P、C等杂质含量很少，由S、P形成的低熔点共晶在晶界很少生成，加之有效结晶温度区间窄小，钛及钛合金凝固时收缩量小，焊缝金属不会产生热裂纹。

钛及钛合金焊接时，当焊缝含氧、氮量较高时，焊缝或热影响区性能变脆，在较大的焊接应力作用下，会出现冷裂纹。其特征是裂纹产生在焊后数小时甚至更长时间称作延迟裂纹。经研究表明焊接过程中氢的扩散是引起这种裂纹的主要原因。焊接过程中氢由高温深池向较低温的热影响区扩散，氢含量的提高使该区析出TiH2量增加，增大热影响区脆性，另外由于氢化合物析出时体积膨胀引起较大的组织应力，再加上氢原子向该区的高应力部位扩散及聚集，以致形成裂纹。防止这种延迟裂纹产生的办法，主要是减少焊接接头氢的来源。

2、钛管与钛合金管焊缝中气孔问题

钛管焊接时，气孔是经常碰到的一个主要问题。形成气孔的根本原因是由于氢影响的结果。防止产生气孔的工艺措施主要有：

1）在高纯度的氩气保护下进行焊接，氩气纯度不应低于99.99%。

2）彻底清除钛管、钛板和钛板管眼表面上的氧化皮油污等有机物。可以用化学和机械方法清洗。

3）对熔池施以良好的气体保护，控制好氩气的流量及流速，防止产生紊流现象，影响保护效果。

4）选择焊接合适的工艺参数、焊接规范，增加深池停留时间使用便于气泡逸出，可有效地减少气孔。