鈦的焊接性分析，鈦是一種活性金屬，能在室溫下形成含氧致密的氧化物薄膜，保持高的穩(wěn)定性和耐腐蝕性。540℃以上生成的氧化膜則不致密。高溫下鈦與氧、氮、氫反應(yīng)速度較快，鈦在300℃以上快速吸氫，400℃以上開始吸氧、吸氮，600℃以上快速吸氧，700℃以上快速吸氮。氧氣、氮對(duì)鈦的溶解使鈦的塑性和韌性降低，氫對(duì)鈦的溶解使鈦的脆性增強(qiáng)，韌性急劇下降。碳通過間隙固溶于鈦，提高鈦的強(qiáng)度，降低塑性，碳含量超過溶解度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生硬脆的TiC，呈網(wǎng)狀分布，容易產(chǎn)生裂紋。此外，鈦的熔點(diǎn)高，比熱及導(dǎo)熱系數(shù)小，冷卻速度慢，焊接熱影響區(qū)在高溫下停留時(shí)間長，高溫極易過熱粗化，造成接頭塑性下降。鈦的可焊性可以從鈦的上述特性來分析。為了保證焊接接頭的性能，鈦材盤管批發(fā)應(yīng)控制碳、氮、氧和氫的侵入。因此，如何在高溫下保持鈦的清潔和保護(hù)是關(guān)鍵問題。同時(shí)，鈦材盤管批發(fā)應(yīng)控制焊接接頭的溫度，避免過熱影響焊接接頭的性能。氬是惰性氣體，既不與鈦形成固溶體，也不與其他元素發(fā)生反應(yīng)，因此鈦的焊接適用于氬弧焊，但氬氣的純度應(yīng)很高，一般純度≥99.99%。

通過大量實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用實(shí)例證明，鈦管在電站凝汽器中的應(yīng)用在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都具有很大的優(yōu)越性。從經(jīng)濟(jì)角度來看，以1983年日本1000mw凝汽器的核電機(jī)組管道（約5萬條凝汽器管）價(jià)格為例，根據(jù)凝汽器的使用時(shí)間為40年，鋁黃管年平均漏液量為40年。鈦材盤管批發(fā)生產(chǎn)的鈦管應(yīng)用于發(fā)電站應(yīng)解決的三個(gè)問題:1.腐蝕問題，海水用作沿海電站冷凝器的冷卻水。由于海水中含有大量的泥沙、懸浮物、海洋生物和各種腐蝕性物質(zhì)，在海水和河水交替出現(xiàn)的微咸水中，情況更加嚴(yán)重。傳統(tǒng)銅平臺(tái)金屬管的腐蝕方式有:整體腐蝕(均勻腐蝕)、沖蝕、應(yīng)力腐蝕等。鈦具有優(yōu)異的耐腐蝕性，鈦管凝氣器因腐蝕而消除海水泄漏事故，但耐腐蝕性好，不像銅合金管那樣表面產(chǎn)生含毒物質(zhì)，鈦管內(nèi)壁容易附著海生物，影響傳熱效果，需要相應(yīng)的清洗裝置。2.吸氫問題，雖然鈦表面有致密的鈍化膜，在許多強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中非常耐腐蝕，但鈦與氫的親和力很高。非常容易吸氫。在常溫時(shí)就發(fā)生，高溫時(shí)(如100℃)吸氫迅速。氫在鈦中的固熔限很小(約為20ppm)，超過限量就會(huì)在鈦表面上析出氫化物(TtH2)。隨著表面TiH2含量的增加，4j時(shí)鈦的沖擊值和延伸率迅速下降。此外，舊機(jī)組改造時(shí)，由于管板采用銅合金，冷凝管采用鈦，因此需要采用陰極保護(hù)裝置，防止電化學(xué)腐蝕。比如日立電廠的冷凝器是海水冷卻，鈦管和銅合金板組成熱電偶。當(dāng)保護(hù)電位低于0.75V(SCE)時(shí)，出口鈦管端吸收氫氣，氫氣含量達(dá)到650ppm使用一年后；如果電位為0.5~0.75V(SCE)，鈦在常溫下不會(huì)吸氫。3.震動(dòng)問題，由于鈦管的耐腐蝕性好。鈦制凝固器不會(huì)因腐蝕而泄漏。但是，鈦管有可能因振動(dòng)而損壞。為了避免鈦管的振動(dòng)問題，在制造屏蔽鈦凝固器時(shí)，鈦材盤管批發(fā)必須確定適當(dāng)?shù)母舭彘g隔的舊單元改造時(shí)，必須檢查原來的隔板間隔是否適用。

焊縫金屬和接頭熱影響區(qū)的組織變化，鈦材盤管批發(fā)生產(chǎn)的鈦是有同素異形體轉(zhuǎn)變的金屬。在886°C時(shí)開始發(fā)生組織的固態(tài)轉(zhuǎn)變。886°C一下晶體結(jié)構(gòu)為密排六方結(jié)構(gòu)，成為α鈦；高于886°C時(shí)α結(jié)構(gòu)的鈦轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方結(jié)構(gòu)的β鈦。這個(gè)轉(zhuǎn)變過程是在熔池從液體變成固體的瞬間完成的。而這個(gè)瞬間長短差異對(duì)熔池的結(jié)晶形式有影響，瞬間越長越有利于柱狀晶生長。鈦材盤管批發(fā)由于鈦具有熔點(diǎn)高（1668°C）、熱容量大和導(dǎo)熱性能差等特性，所以焊接時(shí)焊縫收到焊接線能量大小和焊縫強(qiáng)制冷卻的好壞影響，寒風(fēng)處于高溫下滯留的瞬間就有差異。瞬間稍長，為熔池結(jié)晶柱狀晶體生長和接頭熱影響區(qū)的擴(kuò)大提供條件。這也是焊接接頭塑性下降的主要原因之一。接頭的抗拉強(qiáng)度端口通常出現(xiàn)在焊縫的熱影響區(qū)。為了減少這種不利影響，鈦焊接時(shí)應(yīng)采用軟焊接規(guī)范，即應(yīng)使用較小的焊接線能量和較快的冷卻速度。

鈦管在哪些領(lǐng)域遇到了瓶頸？我國鈦材盤管批發(fā)生產(chǎn)的鈦管、鈦合金管在冷卻器領(lǐng)域的應(yīng)用瓶頸，國外鈦管與管板之間的連接采用常規(guī)的膨脹接頭，膨脹接頭長度為管板厚度的90%，管板長度的10%為鈦管與管板的1mm間隙，這種結(jié)構(gòu)用于高鹽、高濕空氣環(huán)境，管板采用復(fù)合材料（降低產(chǎn)品成本），鈦管與管板容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，從而導(dǎo)致管板腐蝕，從而導(dǎo)致鈦管與管板的連接失效，以及漏水、渦輪發(fā)電機(jī)故障。鈦材盤管批發(fā)的該項(xiàng)目核電動(dòng)輪發(fā)電機(jī)空氣冷卻器的制造技術(shù)和重要技術(shù)參數(shù)，國外目前處于保密階段，國外空氣冷卻器中國獨(dú)資企業(yè)也無法制造同類鈦管空氣冷卻器。

鈦材盤管批發(fā)生產(chǎn)的鈦是活性很高的金屬，其活性隨著溫度的升高而提高。鈦及其合金在空氣或含氧氣氛中受熱時(shí)與氧氣一起作用。當(dāng)加熱到428℃以下時(shí)，形成保護(hù)性氧化膜。當(dāng)溫度升高時(shí)，氧化膜的厚度增加。當(dāng)溫度高于538℃時(shí)，氧化膜開始失去保護(hù)作用，氧氣通過膜擴(kuò)散到金屬中，形成明顯的氣體滲透層。如果高于815c，鈦表面形成一個(gè)松散的氧化層。當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)保持高速健康發(fā)展，為我國鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良好的市場(chǎng)環(huán)境。我國化工、電力、海洋開發(fā)、汽車工業(yè)、生物工程用鈦發(fā)展迅速。特別是中國新推出的大型飛機(jī)項(xiàng)目，極大地拉動(dòng)了國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)鈦的需求，成為國內(nèi)鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α＿@是國內(nèi)鈦合金生產(chǎn)企業(yè)的巨大發(fā)展機(jī)遇，也是國內(nèi)鈦合金行業(yè)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，要求鈦合金企業(yè)提高產(chǎn)品技術(shù)含量，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高鈦材盤管批發(fā)的管理水平。相信中國的鈦工業(yè)經(jīng)過幾年的追趕后，能在全球鈦工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮越來越重要的作用。