鈦合金（如TA2、TC4等）在焊接過程中易因吸收氫而產(chǎn)生氫脆——?dú)湓?a href="http://www.hnhzjc.com" target="_blank">鈦中溶解度隨溫度降低而急劇下降，過量氫會(huì)以脆性氫化物（如TiH?）形式析出，導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)（HAZ）韌性下降、裂紋敏感性增加。避免氫脆需從“控氫來源”“抑制吸氫”“促進(jìn)脫氫”三方面綜合控制：

　　一.嚴(yán)格控制氫的引入途徑

　　1.母材與填充材料預(yù)處理：

　　焊接前需徹底清除母材表面的油污、水分、氧化皮及吸附的氫。可用無水乙醇或丙酮清洗（避免用水基清洗劑），再用不銹鋼絲刷去除氧化層，必要時(shí)進(jìn)行酸洗（如5%HF+20%HNO?溶液），確保表面粗糙度≤Ra1.6μm。

　　焊絲/焊條需經(jīng)高溫脫氫處理（350-400℃真空烘烤2-4小時(shí)），存儲時(shí)密封于干燥容器中，避免暴露在濕度＞60%的環(huán)境中（空氣中的水汽會(huì)被焊絲吸附）。

　　2.焊接環(huán)境與介質(zhì)控制：

　　保護(hù)氣體（通常為氬氣）純度需≥99.99%，露點(diǎn)≤-40℃（避免含水分或氫氣雜質(zhì)）；焊接區(qū)域需用氬氣保護(hù)罩全覆蓋（包括焊縫背面及熱影響區(qū)），防止空氣（含水分）侵入高溫區(qū)。

　　禁止在潮濕環(huán)境（相對濕度＞80%）或有油污、油漆揮發(fā)的場地焊接；若焊接過程中中斷，需重新清潔接頭區(qū)域后再繼續(xù)。

　　二.優(yōu)化焊接工藝參數(shù)，減少高溫吸氫

　　鈦在300℃以上開始顯著吸氫，且溫度越高（如超過800℃）、高溫停留時(shí)間越長，吸氫量越大。需通過工藝優(yōu)化縮短高溫暴露時(shí)間：

　　1.控制熱輸入

　　采用低線能量焊接（如小電流、高焊接速度），避免焊縫及HAZ長時(shí)間處于800℃以上（鈦的β相變點(diǎn)附近）。例如，TC4氬弧焊時(shí)線能量控制在8-15kJ/cm，電子束焊線能量可更低（3-8kJ/cm）。

　　2.減少焊接層數(shù)

　　厚板焊接時(shí)盡量采用單道或少數(shù)幾層焊接，避免多層焊時(shí)熱影響區(qū)反復(fù)加熱導(dǎo)致氫累積。

　　三.焊后脫氫處理與質(zhì)量檢測

　　1.脫氫退火

　　對要求嚴(yán)格的構(gòu)件（如航空航天部件），焊后需進(jìn)行脫氫處理——在250-350℃下保溫2-4小時(shí)（真空或氬氣保護(hù)），使氫從鈦中擴(kuò)散逸出（鈦中氫的擴(kuò)散系數(shù)隨溫度升高而增大，250℃以上擴(kuò)散顯著）。處理后氫含量需控制在0.015wt%以下（一般要求≤0.01wt%）。

　　2.無損檢測

　　采用超聲檢測或滲透檢測排查氫致裂紋；通過氧氮?dú)浞治鰞x測定焊縫氫含量，確保符合標(biāo)準(zhǔn)（如AMS 4999要求鈦合金焊縫氫含量≤0.015%）。