鈦合金在高溫下對氧氣特別敏感，無法接觸含氧氣氛，因此鋼結(jié)構(gòu)焊接中常用的焊縫電弧焊和二氧化碳氣體保護焊不能用于鈦及鈦合金的焊接，電弧焊由于焊接熱輸入大，也不適用于鈦合金焊接。鈦及鈦合金的常用焊接方法主要有鎢極惰性氣體保護焊（GTAW，氬氣作為保護氣體時又稱TIG）熔化極氣體保護弧焊（GMAW，保護氣體為惰性氣體時MIG，在保護氣體中混合時MAG，鈦及鈦合金時不能添加活性氣體，因此鈦及鈦合金焊接焊接電弧，PAW焊接摩擦焊接，真空擴散焊接，爆炸焊接，真空電子束焊接（EBW），激光焊接。

鎢極惰性氣體保護弧焊

鎢極惰性氣體保護焊具有操作簡單、接近性好、焊接質(zhì)量好、不突出、可全位置焊接、投入低、最廣泛用于鈦合金焊接、焊接效率低等缺點，等離子弧焊和氬弧焊本質(zhì)上相同，成本低，極氣保屬于弧焊。與鎢極惰性氣體保護焊的自由電弧不同，等離子弧焊接的電弧是通過機械壓縮、熱壓、電磁壓縮獲得的等離子弧，粘度大、穿透力強，無坡口可一次焊接10mm以上的對接焊縫。主要用于中厚板Ⅰ型坡口。大厚板還可以開放Y型邊進行鈍邊下部焊接，與鎢極惰性氣體保護焊相比，焊接效率大幅提高。通常使用規(guī)則的長焊縫，如用于板材接頭或筒體縱環(huán)接頭等的平面焊縫或立焊位置的自動焊縫。

等離子弧焊原理

激光焊接和真空電子束焊接都屬于高能束焊接，焊接深度比大，特別是電子束焊接深度比高達20:1以上。電子束焊接可以實現(xiàn)小能量的精密焊接，但主要用于大厚度零件的焊接。由于是真空環(huán)境，從根本上避免了鈦合金焊接氧化及氣孔出現(xiàn)的可能性，激光焊接大多用于薄壁材料的焊接，兩種焊接方法都可以獲得高質(zhì)量的焊接，存在焊接效率高、焊接變形小、設(shè)備投入大等缺點。

“奮斗者”號載人潛水器采用鈦合金載人實赤道縫合真空電子束焊接技術(shù)完成

摩擦焊和真空擴散焊都屬于固相焊接，其中摩擦焊包括旋轉(zhuǎn)摩擦焊、線性摩擦焊、攪拌摩擦焊等，廣泛應(yīng)用于特定結(jié)構(gòu)件，特別是航空航天領(lǐng)域的精密零件。爆炸焊接在鈦合金領(lǐng)域主要用于鈦鋼復(fù)合板、用于制作鈦鋁復(fù)合板等復(fù)合板，可實現(xiàn)艦船領(lǐng)域和化工領(lǐng)域常用、直接焊接不良的兩種構(gòu)件的連接中間結(jié)構(gòu)。

熔化極氣體保護焊在鋼結(jié)構(gòu)焊接中應(yīng)用尤為廣泛。該焊接方法采用自動送出的焊絲作為電極，屬于半自動焊接范疇，操作也比較簡單。組合機器人可以實現(xiàn)自動焊接，接近性也比較好。除了焊接位置，幾乎可以焊接。采用短路過渡短弧焊接，還可以實現(xiàn)仰焊位置焊接，與鎢極惰性氣體保護焊相比，焊接效率高出10倍以上，單位焊接熱輸入低，焊接變形小，焊接量大的情況下一般首選，但在鈦和鈦合金領(lǐng)域，通常采用熔化其氣體進行焊接。做的技術(shù)還不普遍。

熔化極氣體保護弧焊系統(tǒng)原理圖

首先，該焊接工藝本身對焊接電源和控制系統(tǒng)的要求很高。實現(xiàn)良好的焊接成形，氣孔、為了減少飛濺等，必須準(zhǔn)確控制熔滴過渡，為了獲得良好的焊接效果，必須針對不同種類的材料專門開發(fā)相應(yīng)的焊接程序。鈦合金焊接市場包括碳鋼、合金鋼、不銹鋼、比鋁合金等小得多，技術(shù)開發(fā)難度大，投入產(chǎn)出比低。致力于鈦技術(shù)開發(fā)的設(shè)備企業(yè)本來就不多。市場上的焊接設(shè)備幾乎沒有鈦和鈦合金專用焊接程序，開發(fā)出的焊接碳鋼、不銹鋼、鋁合金、銅合金等的焊接順序直接影響鈦及鈦合金的焊接效果，無法直接調(diào)用。

鈦合金MIG焊接

并確認鈦合金材料的物理性質(zhì)。鈦及鈦合金焊接本身是一項精細的活動，對人機材料的法環(huán)等要求本身就很高，為了保證焊接質(zhì)量，有系統(tǒng)的焊接工藝要求。更不用說專用焊接程序了，自行使用MIG焊接鈦非常困難，此外，鈦在高溫下焊接釘?shù)谋砻鎻埩Υ?，潤濕性低，不易展開包裝，真空擴散焊成型相對較低，焊接深度較淺，對焊工的操作要求也較高，培養(yǎng)鈦合金MIG焊工的成本較低。比較高，想要維持鈦合金MIG焊接工藝的工廠也比較少。奧地利?？怂构驹阝伜辖餗IG焊接領(lǐng)域做得比較好。

油漆熔化極氣體保護弧焊代表焊接設(shè)備及面板

總體來看，鈦合金MIG焊接在市場上并不普遍，但由于該焊接工藝本身的優(yōu)勢特別多，對于潛在應(yīng)用量較大的工廠，需要投入人力物力用于真空擴散焊工藝的開發(fā)和技術(shù)積累。