Ti2為工業(yè)純鈦，強度為σb 450—600MPa，其具有良好的塑性、韌性和抗腐蝕性，尤其具有很好的低溫性能，所以鈦基材料廣泛用于化工項目中。在管道預制項目KICK-OFF以后我們制作了各種焊接試驗，采用不同氣體保護參數(shù)進行試驗，最終獲得了最佳保護效果的焊接工藝，并對鈦管材料的焊接進行了焊接工藝評定，編制了詳盡的焊接工藝卡，從而保證了焊接質(zhì)量。

1. 焊接性分析

鈦板廠家資料顯示鈦及其合金具有很強的化學活潑性，當溫度超過400℃時即開始與氧、氮、氫及碳發(fā)生反應，高于600℃時反應劇烈。而氧、氮、氫及碳含量的增加會導致鈦及其合金焊縫金屬的脆化，所以TA2鈦管焊接時的氣體保護是關鍵問題，同時控制焊縫及熱影響區(qū)的溫度，避免因過熱產(chǎn)生粗大晶粒、過熱組織，導致金屬的機械性能降低。

2. 焊接易出現(xiàn)的焊接缺陷

1）氣孔問題

焊接鈦及其合金時，經(jīng)過焊縫RT后經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)在熔合線附近產(chǎn)生聚集型氣孔。氣孔主要為氫氣孔；由于氫在鈦中的溶解度隨溫度的升高而降低，焊接時熔合線附近的溫度高，會引起氫脫溶而出。如果焊接區(qū)周圍氣氛中的氫分壓高，則熔融金屬中的氫不容易析出，于是便聚集形成氫氣孔。

2）裂紋問題

焊接鈦基材料時由于材質(zhì)的硫、磷雜質(zhì)含量很少，所以很少會出現(xiàn)熱裂紋；但是焊接鈦材時很有可能出現(xiàn)冷裂紋且具有延遲現(xiàn)象。主要是由于鈦的導熱性較差，熱量散失慢，容易出現(xiàn)焊縫晶粒粗大；當氣體雜質(zhì)含量較高時，焊接接頭的塑性降低，特別是當焊縫中溶解較多的氫時會形成氫脆。

3. 氣體保護

鈦材焊接時由于對氣體的純度要求較高，所以我們選用99.999%高純度氬氣；氬氣所要保護的范圍為熔池、熱影響區(qū)域以及兩側熔合線以外各10mm區(qū)域的母材。為此需要制定特殊的氣體保護裝置（如下圖）；管道內(nèi)部使用氬氣室裝置進行保護。