焊接工藝評(píng)定，按NB/T47014—2011進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，焊接工藝評(píng)定所用鈦管材料為T(mén)A2，鈦管規(guī)格為φ45mm×3mm。在準(zhǔn)備預(yù)焊程序時(shí)，應(yīng)以焊接可操作性和良好的焊接接頭性能為原則。為保證鈦盤(pán)管施焊的焊接接頭滿足使用要求，鈦方管批發(fā)評(píng)定焊接工藝試驗(yàn)時(shí)按預(yù)焊接工藝規(guī)程進(jìn)行。所用氬弧焊焊機(jī)型號(hào)為WSM315，采用高頻引弧，氬氣采用純氬（99.99%Ar）。焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果可知焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果合格。（2）切片腐蝕試驗(yàn)，為了檢驗(yàn)焊接接頭的耐蝕性，鈦方管批發(fā)采用氬弧焊焊接一個(gè)鈦管試件，封口時(shí)均采用通水保護(hù)，其中中間焊縫特意不進(jìn)行保護(hù)，焊縫呈黃色，部分呈藍(lán)色，其余為銀白色。鈦管試件切片取樣，取30%硫酸(煮沸)侵泡24h后進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)，結(jié)果表明，銀白色焊縫有輕微腐蝕，而藍(lán)色金黃色焊縫腐蝕嚴(yán)重，表明在焊接過(guò)程中，經(jīng)通水保護(hù)的焊縫同樣耐腐蝕。

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(kāi)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(guò)間隙固溶于鈦，提高鈦的強(qiáng)度，降低塑性，碳含量超過(guò)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(zhǎng)，高溫極易過(guò)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(lái)分析。為了保證焊接接頭的性能，鈦方管批發(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(wèn)題。同時(shí)，鈦方管批發(fā)應(yīng)控制焊接接頭的溫度，避免過(guò)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%。

什么是鈦焊縫中常見(jiàn)且不可避免的缺陷？氣孔是鈦焊縫中常見(jiàn)且不可避免的缺陷。氣孔是鈦材焊接中常見(jiàn)的工藝缺陷。氣孔生成的機(jī)制是：焊接過(guò)程中融入液態(tài)金屬的氣體經(jīng)過(guò)擴(kuò)散、脫溶、成核、長(zhǎng)大等過(guò)程而形成氣泡。由于熔池的凝固結(jié)晶速度很快，長(zhǎng)大的氣泡來(lái)不及逸出液態(tài)金屬時(shí)就以氣孔的形式殘留在固態(tài)金屬中。釀成氣孔的氫氣和一氧化碳等氣體主要由有機(jī)物的污染物晶電弧熱作用產(chǎn)生的。鈦方管批發(fā)有時(shí)焊接前對(duì)焊件和焊材做了充分清潔、清洗、清漆保護(hù)的效果也理想，但寒風(fēng)中仍然有氣孔。這表明重要的污染源并沒(méi)有完全清除。實(shí)踐證明，有一個(gè)重要的氣源往往被忽略，那就是空氣中的水分。一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明了這一點(diǎn)。在兩種不通空氣濕度的環(huán)境中焊接：一種情況是在陰雨天氣環(huán)境中，相對(duì)濕度在90%以上焊接，另一種是在陽(yáng)光明媚晴朗天氣環(huán)境中，濕度小于40%焊接。其他焊前清洗、清洗和焊接操作是一樣的。陰雨天空氣濕度較大時(shí)鈦焊縫中存在的氣孔既多又大，鈦方管批發(fā)在空氣濕度較小的情況下的焊縫中沒(méi)有見(jiàn)到氣孔。這也表明氣孔的產(chǎn)生與空氣濕度有關(guān)。

其他雜質(zhì)對(duì)焊縫金屬性能的影響，其他雜質(zhì)是指除氣體雜質(zhì)外可能被納入池中的雜質(zhì)。其來(lái)源可能是焊接操作環(huán)境不潔凈，焊工佩戴臟手套接觸油后留下的焊件，鈦方管批發(fā)焊接前用棉紗擦洗接頭可能會(huì)留下棉毛、焊接生產(chǎn)環(huán)境和鋼焊接產(chǎn)生混合的銹、濕等有機(jī)物質(zhì)。這些污染物在電弧高溫下分解氧、氫、氮、碳等要素，溶解在溶解的鈦中。當(dāng)這些元素的數(shù)量超過(guò)鈦溶解度時(shí)，會(huì)形成二氧化鈦、氫化鈦、氮化鈦、碳化鈦等化合物。鈦方管批發(fā)通過(guò)熔池結(jié)晶，這些化合物進(jìn)入鈦的晶格內(nèi)，形成變形的外區(qū)，從而改變鈦的力學(xué)性能。少量的微量元素被納入鈦中，如果不超過(guò)允許的范圍仍有可能，有時(shí)人們希望。但不允許雜質(zhì)元素含量超標(biāo)，尤其是有機(jī)雜質(zhì)，有害無(wú)益。這是因?yàn)檫@些雜質(zhì)元素使鈦焊縫的力學(xué)性能變差，耐蝕性降低，也是冷風(fēng)氣孔的根源。

鈦盤(pán)管用于沿海電站的冷凝器。在1960年代之前使用了鋁黃銅管或B30白色黃銅管。隨著海水污染的增加，使用壽命大大縮短。鈦方管批發(fā)生產(chǎn)的全鈦冷凝器早在1960年代就已在英國(guó)使用。1970年代，日本推出了薄壁（0.3-0.5mm）焊接鈦管冷凝器，成本大大降低。1987年之前，鈦方管批發(fā)生產(chǎn)的鈦制冷凝器在30％的發(fā)達(dá)國(guó)家中使用。由于對(duì)核電廠安全運(yùn)行和可靠性的要求較高，重點(diǎn)介紹了鈦冷凝器的使用。他們中的大多數(shù)使用薄壁焊接鈦管和無(wú)縫鈦管。中國(guó)從1970年代末開(kāi)始測(cè)試國(guó)內(nèi)鈦管。自1983年以來(lái)，在9個(gè)電廠中使用了18個(gè)全鈦冷凝器，包括浙江臺(tái)州電廠，上海金山熱電廠和浙江鎮(zhèn)海電廠。他們共享700噸鈦管。結(jié)果令人滿意。