钛及钛合金焊接时，很容易吸收空气中的气、氢和氮，严重影响焊接质量。因此，钛及钛合金焊接时，对熔池全面及高温部信（400℃~650℃以上）焊缝区必需严加维护，为此，钛及钛合金焊接时必需采取特殊的维护措施，即采用喷尺寸较大的焊矩，以扩大气体维护区面积，当喷嘴缺乏以维护焊缝及近缝区高温金属时，需附充氩保护拖罩。焊缝和近缝区颜色是维护效果的标翅。银白色表示维护效果最好，黄色为轻微氧化，一般是允许的外表颜色应符合表。先制备了一个简易拖罩。如图(a氩气从进气口进入分布管，考虑到工程使用的实用性、高效性。穿过分布管孔直接进入维护区。采用这种拖罩，焊接维护效果不是很好，焊道呈深蓝色。据分析是气流从分布管直接进入维护区。气流不是很均匀、平稳，使高温焊道维护不好被氧化。

 

钛板与钛管的焊接结构。纯钛板厚度分别为0.2mm和1mm,纯钛管的尺寸为16mmxlmm。但与钛本身的焊接性优良，然而钛板（或钛管）的厚度差较大、熔点差较高（Ta的熔点为3020t：，钛的熔点为1670T)。同时初步试验表明钛的薄板焊接极易产生变形。该焊接结构用于化工领域，焊缝的耐腐蚀性不能低于母材，因此焊缝必须是致密性的无裂纹和气孔等缺陷。(1)采用手工钨极氩弧焊对钛板叠层与钛管间的环形焊缝施焊，选择合适的工艺参数、工装和防护措施完全能够满足产品的质量要求。(2)优化后的钨极氩弧焊工艺参数为：焊接电流60A，电弧电压15V,氩气流量10L/min,焊接喷嘴直径7mm,速度0.6mm/s，鹤极直径2mm,保护气流量为12L/min;焊接位置为平焊，采用了氩气保护罩、焊缝冷却装置和防止薄板变形装置。(3)利用氦质谱检漏仪上对焊缝的气密性进行检测，环形焊缝的漏率为5.0x10-11Pa.mVs,该漏率值表明焊缝致密、无焊接缺陷。

 

钛板及钛管焊接工艺：

管道切割与坡口加工；管材切割与坡口加工应在专门的作业场所内采用机械加工方法进行。加工时要用非污染介质洁净水进行冷却，以防氧化。加工工具应专用，并保持清洁，以防铁质污染。加工好的管口应保证表面平整，无裂纹、重皮等缺陷。切口平面最大倾斜度偏差不超过管径的1%。

表面清理：用奥氏体不锈钢制的钢丝刷清除钛板所有焊接表面及坡口附近100mm内的锈皮、油漆、脏物、灰尘和能与钛材起反应的杂物。用砂轮修整加工面，清除飞边、毛刺、凸凹等缺陷。

组对：将钛管、配件对准、夹好，轴线不得偏移，间隙均匀一致，并应防止钛管在装配中被损伤和污染。避免强制组对。定位焊采用和正式焊接相同的焊接工艺。

脱脂处理：用赛璐珞海棉沾无硫乙醇或无硫丙酮对所有焊接表面和坡口附近50mm内全部做脱脂处理，处理后的表面应无任何残留物。

 

钛板钛管焊接设备：

焊机：采用直流TiG焊机。焊机应保证优良的工作特性和调节特性，同时配备有完好的电流表和电压表。

焊炬：采用QS一75°/500型水冷式TiG焊焊炬。焊炬应具有结构简单，轻巧耐用，枪体严密，绝缘良好，气流稳定，夹钨捧牢固，适合于各种位置焊接的特点。

氩气输送管；采用半硬质塑料管，不宜用橡胶软管和其它吸湿材料。使用时应专用，不得与输送其它气体的管相互串用。氩气管不宜过长，以免压力降过大引起气流不稳，一般不超过30m。

焊接夹具：用奥氏体不锈钢或铜制管卡兰、锁紧螺栓等组对钛板及配件。应确保对钛板及配件有一定的夹紧力，以保证轴线一致，间隙均匀合适。

辅助设备及工具：氩气保护罩，磨光机，专用锉刀，不锈钢丝刷等。