钛材具有优良的耐腐蚀性能，可用于其它金属材料难以胜任的高氯离子浓度介质下工作的设备，选材上一般采用加工性能及力学性能优良的工业纯钛。工业纯钛中的杂质能提高材料的强度，但会使塑性显著降低，以上3种等级的工业钛材随杂质的增多强度依次增加，塑性同时依次下降。与钛合金相比，纯钛的强度较低，但塑性及韧性较好，特别是低温冲击韧性优良, 缺点是温度升高时强度显著下降，故只能在350℃以下温度使用，与普通容器用钢相比，钛材屈强比较高，塑性韧性相对较差。

 

常温下钛材是很稳定的，但随着温度升高，钛焊缝吸收氢、氧、氮的能力随之也明显上升。试验研究表明, 钛材一般从250℃开始就吸收氢、氧、氮，在焊接时，温度越高，保温时间越长，焊缝塑性则越差，所以在焊接钛材时，如采用氩弧焊接，普通的焊枪是不能满足要求的，因为它不能使焊缝得到有效的保护，普通焊枪形成的保护气只能保护焊接熔池，对于处于已凝固的高温区的焊缝及热影响区, 不能提供保护，就会造成高温焊缝及热影响区吸收氢、氧、氮等气体。氮、氧和氢的侵入均能在焊缝形成间隙固溶体，使焊缝的强度提高，降低焊缝的塑性及韧性，而氢还会显著降低焊缝的冲击韧性进而使焊接接头脆化。因此，焊接时要对于400℃以上的高温区给予充分的保护，包括焊缝背面。

 

关于钛合金的激光焊接目前的应用趋势是越来越广泛，激光焊接的变形小，生产效率高，而且实现自动化的程度比电子束和TIG 要高。同电子束焊接相比，激光焊不需要真空室等复杂的设备，所以激光焊接实用性更强，而且激光焊可以以不同焊接状态直接焊接。CO2 激光由于功率大，使用25kW/h 可以一次性焊透20mm厚的钛板。Nd ： YAG 激光由于可以使用光纤进行能量传输而使得YAG 的焊接更具灵活性，但由于功率低而使得穿透深度受到限制。激光焊接时轻易产生飞溅，这样就使得表面不清洁，在不能进行焊后处理时一定要特别小心。

 

当焊缝氢、氧、氮、碳的含量较高时，焊缝及热影响区会变脆，在较大焊接应力作用下会出现裂纹，这些裂纹一般是在较低温度下形成的，产生原因主要与焊接区气体的保护及待焊工件表面的清理有关。对于钨极氩弧焊而言，良好的气体保护，彻底地清理干净待焊区域，即可避免裂纹的产生。钛材焊接时的气孔形成原因主要是在保护气及母材焊丝中含有的氢、氧、氮、水等杂质，工件表面或钛焊丝上的油脂、氧化物等污染未能清理干净。所以消除气孔形成的方法就是要使用较高纯度的氩气进行保护，一般纯度要达到99.99%，并对焊接时400℃ 以上的区域进行充分的保护，同时焊接前仔细清理钛丝、坡口、工件上的油脂等氧化物。

 

钛及钛合金焊接对焊接时保护要求非常严格，当焊缝含碳量为0.55％时，焊缝塑性几乎全部消失而变成非常脆的材料，焊后热处置也无法消除此种脆性。国技术条件规定，钛合金母材的含碳量不大于0.1%焊缝含碳量不逾越母材含碳量。 钛合金中有很多元素，它们对钛的物理性能都有影响，其中碳是钛及钛合金中常见的杂质，当碳含量为0.13%以下时，碳因深在α钛中，焊缝强度极限有些提高，塑性有些下降，但不及氧氮的作用强烈。但是当进一步提高焊缝含碳量时，焊缝却出现网状TiC其数量随碳含量增高而增多，使焊缝塑性急剧下降，焊接应力作用下易出现裂纹。

 

大多数钛合金可以使用氧乙炔焊的方法进行焊接，并且所有的钛合金均可以使用固态焊接方法进行焊接( 如TIG、MIG 、等离子弧焊、激光和电子束焊接) 。事实上，钛合金焊接接头发生裂纹的倾向性要比玄色金属( 如铁合金、镍合金) 小得多。尽管钛合金具有如此良好的性质和其他一些优异的焊接特性，一些工程师们仍然以为钛合金的焊接是相当困难的，主要在于钛合金焊接对于气体保护的要求特别高，一般只有非常专业的职员才能保证气体保护符合要求。实际上，很多焊接手段均可以用来焊接钛合金。由于在焊接过程中引进的空气的N2 、O2 和含碳物质使得钛合金的熔化焊接头变脆，因此待焊区一定要清理干净并使用惰性气体保护。焊接材料基本上也是根据被焊材料的特性进行选取的。钛合金的焊接性一般根据焊接接头的延展性和强度来评价。对钛合金焊接部位进行目视检查，主要是为了评估气体保护的好坏。当表面呈银白色时，表示气体保护非常好；而当表面为浅黄色或深黄色，表示钛合金受到稍微污染，但仍然还是可以接受的；表面为深蓝色，表示污染比较严重，但由于使用工况的不同，有的可以使用；表面为浅蓝色，污染严重，几乎不可能使用；表面为灰蓝色或灰色时，污染非常严重，不可使用；同样表面为白色时，污染非常严重，不可用。