钛及钛合金的焊接
Jul 15,2026
怡能智造专注管道的设计、研发、制造、销售、服务，是西南地区仅有的几家能生产直径三米以上螺旋焊管的企业之一，产品包括螺旋钢管、不锈钢碳钢复合钢管、3PE钢管、涂塑钢管、高频焊管等。今天继续为大家分享管道的相关知识。
钛及钛合金因其优良的工艺、力学、耐蚀性能，正被广泛用于化学工业、造船工业、航空工业及其他一些特殊的机械制造业中。同时，由于钛金属所具有的高温化学活性，使得对焊接工艺有特殊要求，所以，选择合适、优良的焊接工艺，避免焊接氧化和缺陷的产生，是钛及钛合金焊接的关键。尤其对于钛材管道的现场焊接，更需特别注意焊接的过程控制，才能保证其产品质量达到要求。
施工工艺流程
施工工艺流程见下图。
钛管焊接操作要点
焊接材料
（1）氩气
钛管道的焊接应选用一级氩气，氩气纯度应不低于99.99％，露点应在-40℃以下，水分应在0.001mg/L以下。
（2）焊丝
钛管道焊接用的焊丝成分应与母材金属相同，且表面不得有烧皮、裂纹、氧化色或金属、非金属夹杂等缺陷存在；焊丝在焊接前应进行烘干。
管道切割与坡口加工
①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％。
②坡口形式的选择：焊件的坡口形式和尺寸的选用应考虑易于保证焊接接头质量，填充金属少，以降低焊缝的累计吸气量，防止焊接接头塑性下降，便于操作和减少焊接变形等。 坡口的清理 坡口及两侧各25mm以内的内外表面清除污垢后，应用细锉或奥氏体不锈钢丝刷、铣刀等机械方法清除其氧化膜、毛刺和表面缺陷，清理工具应专用并保持清洁，防止铁污染等问题出现。
经机械清理后的坡口表面和焊丝，焊接前应使用不含硫的丙酮或乙醇进行脱脂处理。严禁使用三氯乙烯、四氟化碳等氯化溶剂，并避免将棉质纤维附于表面，如清洗后4h未焊，焊前应重新清洗。 钛焊丝清理的方法和要求与坡口清理的方法和要求一致。
焊缝组对与定位焊
（1）焊缝组对 钛管组对过程中所使用的工具必须是奥氏体不锈钢材质，组对过程中应避免铁污染，组对的焊口应同心，对口错边量不得超标。
（2）定位焊 钛管定位焊的距离一般为100～150mm，定位焊的长度为10～15mm，定位焊工艺与正式焊接相同。
焊接工艺
（1）钛管焊接采用钨极氩弧气体保护焊，直流正接，焊接推荐采用铈钨极，电极端部应磨成圆锥形。
（2）由于钛管焊接过程中易出现脆裂和晶粒粗大等倾向，在钛管焊接工艺选择时，应选用小焊接热输入进行焊接，焊接工艺参数见下表。
（3）焊接技术要求
①参加钛管焊接的人员，焊前应进行专项培训，掌握焊接技术要领，取得相应焊接资格后，方可参加钛管焊接作业。
②钛管焊接施工，必须编制焊接工艺卡并实施，严格控制焊接热输入，缩短在焊缝高温区的停留时间，防止形成脆硬组织和晶粒粗大，层间温度不得高于200℃。
③钨极氩弧焊焊接过程中，如钨极碰到了金属熔池应立即停焊，去除污染，必要时需修磨钨极尖端后再焊。
④焊接作业均应在氩气保护下进行，采用焊炬喷嘴保护熔池，焊炬拖罩保护热态焊缝，背面充氩气保护焊缝及近缝区的内表面，保护措施应充分可靠，并应符合下列要求。
a.焊炬喷嘴直径宜选用ф12～20mm，喷出的氩气应保持稳定层流。
b.焊炬拖罩形式应根据焊件形状和尺寸决定，要求保护可靠，操作方便。
c.管内应提前充氩，排净空气，并保持微弱正压和呈流动状态。
d.焊接起弧时，焊枪必须提前送气，并采用高频引弧；熄弧时，应使用电流衰减装置和气体延时保护装置，弧坑必须填满且避免大气污染。焊接时，粘贴在焊缝坡口处的胶带应随焊接随揭开。
e.焊接过程中填充焊丝的加热端应始终保持在氩气保护之下，熄弧后焊丝不得立即暴露在大气中，应在焊缝脱离保护时取出，焊丝如被污染而氧化变色时，污染部分应切除。
f.现场焊接时，必须采取防风措施，防止环境风对焊接保护气体的影响。
g.钛材的焊接场所应为独立区域，若在有钢材作业的车间内，应划分一个独立的、封闭的钛材焊接区。焊接时，远离通风口和敞开的门窗，场地应铺设橡胶等绝缘软垫。
h.焊接过程中应密切观察焊道色泽，以确认气体保护效果和质量，钛管焊道色泽见下表。
（4）焊缝返修
①经无损检测发现的焊缝不合格部位，必须进行返修。焊缝返修前，应对不合格焊缝进行原因分析，针对不合格原因编制“焊缝返修工艺卡”，并按照“焊缝返修工艺卡”规定的焊缝返修工艺进行返修施焊。
②焊缝同一位置的返修次数不得超过2次。需要进行第二次返修时应对不合格焊缝进行质量分析，制定返修措施，经焊接责任师批准后进行，并在施工记录中注明。
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