艦船用鈦合金、鈦合金棒的要求及焊接工藝

鈦材具有比強度高、耐海水及海洋大氣腐蝕、無磁、透聲、抗沖擊震動及可加工性好等特點，是一種優質的船舶材料。對于船舶材料而言，焊接是其結構制造的重要加工手段。而各種船用鈦及鈦合金對焊接加工的適應性，焊接性能的優劣，直接關系到它們在船舶結構上的應用。

鈦材的品種、牌號繁多，針對其應用的領域不同，對其相關的性能要求也不相同。對船用鈦合金主要的應用功能是優秀的耐海水及海洋大氣的腐蝕性，高比強，高韌性和優良的加工工藝性能。由于鈦材在船舶領域的應用范圍較廣，如船舶結構、推進系統、電力系統、電子信息系統、輔助系統到特種裝置等，因此需要各種性能、品種規格的鈦合金材料。

艦船用鈦及鈦合金焊接時，通常遵從等強原則，并獲得最佳強度和塑性、韌性的配合。因此，在選用焊接材料時：

1、一般選用同質焊接材料；

2、為了改善接頭的塑性，可用比母材合金化程度稍低的焊材；

3、為了提高焊縫金屬塑性，焊絲中間隙元素含量應低于母材中的含量。

根據多年來對船用鈦合金焊接應用研究結果和試驗數據的回歸分析可知：要獲得焊縫金屬與母材的等強性，一般要求焊絲合金成分比母材低1個Al當量。為使焊后焊縫金屬中雜質元素含量控制在較低水平，應對焊絲中原始雜質元素含量加以嚴格控制。船用鈦合金焊接接頭的可靠性在很大程度上與接頭的結構形狀有關。對于船用鈦合金焊接結構消除應力熱處理時，應根據不同合金特點，確定熱處理工藝制度，以獲得最佳的熱處理效果。

大多數船用鈦合金具有優良的焊接加工性能。合金應用過程中，針對各種合金的特點，結構的使用工況條件，正確地設計接頭形式，合理地選擇焊接材料，制定合理的焊接工藝，提供焊接高溫區良好、可靠的氣體保護和正確地采用消除應力措施，是確保獲得綜合性能優良的船用鈦合金焊接接頭的關鍵。