一、鈦及(ji)鈦合(he)金的(de)特(te)點(dian)
鈦及鈦合金密度小，能大大地減輕產品的重量。在常溫和高溫下強度高且在許多種腐蝕介質中具有優良的耐蝕性。不銹(xiu)鋼（或碳鋼）與鈦及鈦合金的雙金屬結構和不銹鋼-鈦復合板在化工、航天、航空等工業中得到應用。因此，鈦及鈦合金與鋼的焊接技術需要進一步提高。
不銹鋼-鈦復(fu)合板復(fu)合方式(shi)大多(duo)采(cai)用爆炸法(fa)，其(qi)分類(lei)見表5-90，其(qi)力學性(xing)能見表5-91。
二(er)、不銹鋼（或碳鋼）-鈦及鈦合金(jin)的焊接性
不(bu)銹鋼(gang)（或碳(tan)鋼(gang)）與鈦及鈦合金焊(han)接時，焊(han)縫(feng)中易形成(cheng)金屬間化合物（TiFe、TiFe2等），焊(han)接接頭塑(su)性(xing)急(ji)劇(ju)下(xia)降(jiang)而(er)脆(cui)性(xing)大大提高。
隨著溫度的(de)升(sheng)高(gao)，鈦(tai)(tai)及(ji)鈦(tai)(tai)合金的(de)吸(xi)氣(qi)(qi)（如氧、氫(qing)、氮）能(neng)力明(ming)顯提(ti)高(gao)。鈦(tai)(tai)從250℃開始吸(xi)收氫(qing)，從400℃開始吸(xi)收氧，從600℃開始吸(xi)收氮。焊(han)接區(qu)含有大量的(de)空氣(qi)(qi)時，給鈦(tai)(tai)及(ji)鈦(tai)(tai)合金吸(xi)氣(qi)(qi)提(ti)供了(le)方便(bian)，在(zai)熔池(chi)凝固時，吸(xi)收的(de)氣(qi)(qi)體來(lai)不及(ji)全(quan)部逸出，殘(can)留(liu)在(zai)焊(han)縫內(nei)部的(de)氣(qi)(qi)體就形成了(le)氣(qi)(qi)孔。所(suo)以，在(zai)焊(han)接環(huan)境中要使(shi)熔池(chi)和焊(han)縫金屬始終處于(yu)惰(duo)性(xing)氣(qi)(qi)體保護中，避免(mian)形成氣(qi)(qi)孔。
三、不銹鋼-鈦雙金屬結構的(de)焊接工藝
1. 不銹(xiu)鋼(gang)與鈦(tai)及鈦(tai)合金雙(shuang)金屬結構(gou)
鈦(tai)(tai)與不(bu)銹鋼(gang)中的(de)鐵、鉻、鎳形成多種(zhong)(zhong)成分(fen)復雜的(de)金(jin)(jin)屬(shu)間化合物，故用熔(rong)焊(han)方(fang)法(fa)(fa)無(wu)法(fa)(fa)實現(xian)這(zhe)兩種(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)直接(jie)焊(han)接(jie)。但(dan)鈦(tai)(tai)可以與鋯、鉿、鈮、鉭、釩等五種(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)相互固溶，可以進行(xing)焊(han)接(jie)。而上述幾種(zhong)(zhong)材(cai)料都很貴重，所(suo)以過(guo)(guo)渡段(duan)中用它們(men)做成的(de)過(guo)(guo)渡層很薄，例如(ru)，將(jiang)一、二(er)種(zhong)(zhong)中間金(jin)(jin)屬(shu)薄層軋制在鋼(gang)和鈦(tai)(tai)及(ji)其(qi)合金(jin)(jin)之間（如(ru)鈦(tai)(tai)或鈦(tai)(tai)合金(jin)(jin)-釩-銅-碳(tan)(tan)鋼(gang)或不(bu)銹鋼(gang)），用電子束焊(han)接(jie)方(fang)法(fa)(fa)將(jiang)過(guo)(guo)渡段(duan)同不(bu)銹鋼(gang)（或碳(tan)(tan)鋼(gang)）與鈦(tai)(tai)及(ji)其(qi)合金(jin)(jin)進行(xing)焊(han)接(jie)，其(qi)示意圖如(ru)圖5-39所(suo)示。
2. 不(bu)銹鋼(gang)（或碳(tan)鋼(gang)）-鈦復合板(ban)的焊接(jie)工藝
a. 不銹鋼(gang)（或碳鋼(gang)）-鈦復(fu)合板(ban)的復(fu)層(ceng)（鈦）厚度一般為(wei)1.5～3.0mm，基層(ceng)的厚度為(wei)8～20mm。鈦復(fu)層(ceng)和(he)鋼(gang)基層(ceng)之間(jian)如果不加(jia)(jia)入中間(jian)金屬層(ceng)，經(jing)加(jia)(jia)熱后會產生脆性(xing)層(ceng)，使(shi)不銹鋼(gang)（或碳鋼(gang)）-鈦復(fu)合板(ban)的層(ceng)間(jian)結合強度降低。因(yin)此，可(ke)在(zai)鈦復(fu)層(ceng)與(yu)鋼(gang)基層(ceng)之間(jian)加(jia)(jia)入V、Nb或者(zhe)V＋Cu等中間(jian)合金層(ceng)。
通過加(jia)入各種中間合金(jin)層軋制的(de)(de)鋼-鈦復合板(ban)加(jia)熱后的(de)(de)抗拉強度見(jian)表(biao)5-92。從表(biao)中可知，加(jia)入V作為中間層的(de)(de)效果(guo)最好。加(jia)雙(shuang)金(jin)屬中間層(V+Cu或Nb+Cu)的(de)(de)結(jie)果(guo)并不好。因為Cu的(de)(de)熔點低，會形成低熔點共晶體，從而使不銹(xiu)鋼（或碳鋼）-鈦復合板(ban)的(de)(de)焊接工藝變得更復雜(za)。
b. 不銹鋼(gang)（或碳鋼(gang)）-鈦復合(he)板的(de)焊接(jie)主要采用下列兩(liang)種工藝(yi)：
第一(yi)種(zhong)焊(han)(han)(han)接工藝是在(zai)焊(han)(han)(han)縫(feng)上加(jia)蓋(gai)板，對(dui)接接頭(tou)(tou)的(de)強(qiang)度性(xing)能主要靠(kao)基(ji)層鋼焊(han)(han)(han)縫(feng)來保證，而加(jia)蓋(gai)板的(de)目(mu)的(de)是用來防止浸蝕性(xing)介質腐蝕焊(han)(han)(han)接接頭(tou)(tou)。在(zai)焊(han)(han)(han)縫(feng)和蓋(gai)板之(zhi)間填(tian)(tian)加(jia)的(de)填(tian)(tian)充(chong)材料(liao)，通常是Ag（Ag與Ti熔合得很好）或熔點較低的(de)銀釬料(liao)，也可以(yi)填(tian)(tian)充(chong)環(huan)氧樹脂型聚合物。加(jia)填(tian)(tian)充(chong)材料(liao)的(de)目(mu)的(de)是提(ti)高接頭(tou)(tou)的(de)耐蝕性(xing)。焊(han)(han)(han)縫(feng)如圖(tu)5-40a所(suo)(suo)示的(de)單面焊(han)(han)(han)，也可以(yi)是如圖(tu)5-40b所(suo)(suo)示雙面焊(han)(han)(han)。
第二種焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝是在鈦(tai)(tai)復(fu)層(ceng)(ceng)的(de)坡口(kou)中(zhong)鑲入一層(ceng)(ceng)很薄的(de)難熔(rong)金屬(shu)襯片如(ru)圖5-41b，選擇厚(hou)度為0.1mm的(de)鈮箔(bo)或(huo)鉬箔(bo)等。焊(han)(han)接(jie)(jie)不銹鋼(gang)（或(huo)碳(tan)鋼(gang)）-鈦(tai)(tai)復(fu)合板的(de)復(fu)層(ceng)(ceng)時(shi)，采用鎢(wu)極(ji)氬弧焊(han)(han)，填加(jia)鈦(tai)(tai)焊(han)(han)絲(si)(si)，鈦(tai)(tai)絲(si)(si)直(zhi)徑取決于鈦(tai)(tai)復(fu)層(ceng)(ceng)的(de)厚(hou)度及坡口(kou)形式(shi)。鎢(wu)極(ji)電(dian)弧在鈦(tai)(tai)絲(si)(si)和(he)鎢(wu)極(ji)之間燃燒，不要使電(dian)弧直(zhi)接(jie)(jie)作(zuo)用在鈮箔(bo)上(shang)，焊(han)(han)槍應沿著鈦(tai)(tai)絲(si)(si)移動，鈦(tai)(tai)絲(si)(si)熔(rong)化(hua)結晶即形成不銹鋼(gang)（或(huo)碳(tan)鋼(gang)）-鈦(tai)(tai)復(fu)合板的(de)焊(han)(han)縫。這種焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝可(ke)以加(jia)蓋板，也(ye)可(ke)以不加(jia)蓋板。
因為鈮的熔(rong)點高，鎢(wu)極(ji)電弧(hu)又不直接作用(yong)在鈮箔上(shang)，所(suo)以只有(you)很少部(bu)分鈮被熔(rong)化(hua)。這樣防止了(le)鋼與鈦的相互熔(rong)合(he)，可以有(you)效地防止界(jie)面處脆性相的形成。
