鈦合金焊接技術在船舶制造中的應用及對鈦材料性能的要求

鈦材料具有比強度高、耐海水及海洋大氣腐蝕、無磁、透聲、抗沖擊震動及可加工性（可塑性）好等特點，是一種優(yōu)質的船舶材料。對于船舶材料而言，焊接技術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(yōu)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(yōu)秀的耐海水及海洋大氣的腐蝕性，高比強，高韌性和優(yōu)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(tǒng)、電力系統(tǒng)、電子信息系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)到特種裝置等，因此需要各種性能、品種規(guī)格的鈦合金材料。

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(jù)多年來對船用鈦合金焊接應用研究結果和試驗數(shù)據(jù)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(jù)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(shù)船用鈦合金具有優(yōu)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(qū)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(yōu)良的船用鈦合金焊接接頭的關鍵。