碳?xì)溲醯仍貙?duì)鈦及鈦合金焊接性能的影響

鈦及鈦合金具有良好的焊接、冷熱壓力加工和機(jī)械加工性能，鈦合金中有很多元素，它們對(duì)鈦的物理性能都有影響，其中碳是鈦及鈦合金中常見(jiàn)的雜質(zhì)，當(dāng)碳含量為0.13%以下時(shí)，碳因深在α鈦中，焊縫強(qiáng)度極限有些提高，塑性有些下降，但不及氧氮的作用強(qiáng)烈。但是當(dāng)進(jìn)一步提高焊縫含碳量時(shí)，焊縫卻出現(xiàn)網(wǎng)狀TiC其數(shù)量隨碳含量增高而增多，使焊縫塑性急劇下降，焊接應(yīng)力作用下易出現(xiàn)裂紋。

鈦焊管對(duì)焊接時(shí)保護(hù)要求非常嚴(yán)格，當(dāng)焊縫含碳量為0.55％時(shí)，焊縫塑性幾乎全部消失而變成非常脆的材料，焊后熱處置也無(wú)法消除此種脆性。鈦焊接規(guī)定，鈦合金母材的含碳量不大于0.1%焊縫含碳量不逾越母材含碳量。
1、碳元素的影響
鈦及鈦合金是比較穩(wěn)定的但在焊接過(guò)程中，常溫下。液態(tài)熔滴和熔池金屬具有強(qiáng)烈吸收氫、氧、氮的作用，而且在固態(tài)下，這些氣體已與其發(fā)生作用。隨著溫度的升高，鈦及鈦合金吸收氫、氧、氮的能力也隨之明顯上升，大約在250℃左右鈦開(kāi)始吸收氫，從400℃開(kāi)始吸收氧，從600℃開(kāi)始吸收氮，這些氣體被吸收后，將會(huì)直接引起焊接接頭脆化，影響焊接質(zhì)量的極為重要的因素。
2、氮的影響
氮和鈦板發(fā)生劇作用，700℃以上的高溫下。形成脆硬的氮化鈦（TiN而且氮與鈦形成間隙固溶體時(shí)所引起的晶格歪挪程度，比等量的氧引起的后果更為嚴(yán)重，因此，氮對(duì)提高工業(yè)純鈦焊縫的抗拉強(qiáng)度、硬度，降低焊縫的塑性性能比氧更為顯著。當(dāng)焊縫含氮量在0.13％以上是焊縫由于過(guò)脆而產(chǎn)生裂紋。
3、氫氣影響
其主要原因是隨縫含氫彈量增加，氫是氣體雜質(zhì)中對(duì)鈦的機(jī)械性能影響最嚴(yán)重的因素。焊縫含氫量變化對(duì)焊縫沖擊性能影響最為顯著。焊縫中析出的片狀或針狀TiH2增多。TiH2強(qiáng)度很低，故片狀或針狀衛(wèi)HiH2作用例以缺口，合沖擊性能顯著降低；焊縫含氫量變化對(duì)強(qiáng)度的提高及塑性的降低的作用不很時(shí)顯。
4、含氧量的影響
焊縫的硬度和抗拉強(qiáng)度明顯增加，焊縫含氧量基本上是隨氬氣中含氧量增加而直線(xiàn)上升的隨焊縫含氧量上升。而塑性卻顯著降低。為了保證焊接接頭的性能，焊接過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)防焊縫及焊接熱影響區(qū)發(fā)氧化。