Сварка титана — это точный процесс, на который влияют свойства элементов, присутствующих в материале. Кислород и азот при межузельном сплавлении с титаном вызывают искажение решетки, повышая сопротивление деформации и твердость, одновременно снижая пластичность и ударную вязкость. Избыточное содержание кислорода и азота в сварных швах вредно и должно быть сведено к минимуму.
Водород усугубляет снижение ударной вязкости металла сварного шва и снижает пластичность, что приводит к хрупкости соединений. Присутствие углерода в титане, главным образом в форме твердого раствора внедрения при комнатной температуре, повышает прочность, но снижает пластичность. Превышение растворимости углерода приводит к образованию хрупкого TiC, склонного к образованию трещин. Стандарты диктуют ограничение содержания углерода в титане и его сплавах на уровне 0,1%, чтобы предотвратить эти проблемы.
Обеспечение тщательной очистки заготовок и сварочной проволоки имеет решающее значение для предотвращения загрязнения углеродом во время сварки. Свариваемость титана примечательна благодаря его низкой теплопроводности, ограничивающей плавление металла в зоне дуги и способствующей хорошей текучести. Низкий коэффициент теплового расширения еще больше повышает свариваемость.
При сварке титана необходима тщательная защита зоны сварки и областей после-высокой-температуры после сварки для защиты от воздействия воздуха. Крайне важно использовать аргон с чистотой 99,99% и защитные экраны. Механическая обработка предпочтительнее для обработки канавок сварного шва, чем шлифование. Рекомендуется избегать точечной сварки и применять высокочастотное зажигание дуги. Термическую обработку после-сварки следует свести к минимуму, при необходимости поддерживая температуру ниже 650 градусов.
Изменение цвета сварных швов титана указывает на уровень окисления и влияет на качество сварного шва. Изменение цвета от серебристо--белого (неокисленного) до серого (сильно окисленного) отражает снижение пластичности при усилении окисления. Более глубокие цвета указывают на более сильное окисление, что коррелирует с повышенной твердостью и содержанием вредных веществ в сварных швах, что ухудшает качество.
