钛管道焊接缺陷的分析及其起因分析

　　一、过热与性能劣化：

　　钛是一种难熔金属，熔点高（1680～1725℃），焊接钛管道需要高温热源，钛的导热系数很低，只有碳钢的一半。它不容易失去热量，有严重的过热倾向。在885℃时，钛产生从a-钛（致密六角形晶格）到β-钛（体心立方晶格）的异构体转变，如果温度较高，β-钛的晶粒尺寸将速度长大，从而使其性能速度恶化。当结构刚度较大时，在焊接残余拉应力的作用下也会出现裂纹。

　　二、脆裂与焊缝气孔：

　　钛设备和钛管道焊接的主要质量问题是易氧化、渗氮和脆化。

　　钛不仅能在熔融状态下与基本每个元素发生反应，而且在350～400℃时开始吸收大量氢。氢是钛中有害的元素之一，它会降低钛的塑性和韧性，导致脆性断裂；在焊接后的冷却过程中，氢不会逸出并积聚到孔隙中。因此，钛中的氢含量要求小于0.15%。如果母材或焊接材料含有大量氢气，应提前进行脱氢处理。钛在600℃以上与氧、氮速度结合形成二氧化钛和氮化钛（硬度高）；当加热到800℃以上时，二氧化钛溶解在钛中，扩散到钛的内部结构中，形成0.01～0.08mm的中间脆性层。温度越高，时间越长，氧化和氮化越严重，焊接接头的塑性将急剧降低。此外，钛容易与碳形成脆性碳化物，降低塑性和可焊性。

　　此外，钛一旦被铁离子污染就会变脆。这也是钛设备与钛管道之间产生焊接裂纹的重要原因之一。关于上述问题的解决措施，我们下文再述，敬请期待。