氣雜質(zhì)對金屬焊接性能的影響，鈦具有較高的化學(xué)活躍性，與空氣中的氧、氮具有極高的親和力。溫度較低時(shí)，鈦與氧相互作用，形成一層致密的氧化膜，其厚度隨溫度升高而增加，在600攝氏度以上時(shí)，鈦開始吸收氧，并將氧溶解于鈦中。當(dāng)溫度再次升高時(shí)，鈦的活性急劇增加，與氧發(fā)生劇烈反應(yīng)，形成氧化鈦。鈦在300°C以上開始吸氫，在700°C以上開始吸收氮。由于鈦被氧和氮污染，鈦的強(qiáng)度和硬度增加，而塑性降低。氧氣比氮?dú)獾挠绊懜?。鈦中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%~0.05%時(shí)，高壓鈦管批發(fā)會使焊縫金屬的沖擊韌性急劇下降，而塑性卻下降較少。這意味著氫化物引起的脆性。氫也是焊縫中氣孔的來源。在焊接過程中，熔池就像一個小型冶金爐，熔融金屬與空氣接觸。如果高壓鈦管批發(fā)不采取相應(yīng)的防護(hù)措施，熔融的金屬和空氣被隔絕，氧、氮、氫等氣體要素融入鈦中，形成脆性氧化物和氮化物，焊接金屬的塑性下降，拉伸強(qiáng)度上升，嚴(yán)重的情況下裂，塑性等于0。

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。高壓鈦管批發(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)，鈦在常溫下不會吸氫。3.震動問題，由于鈦管的耐腐蝕性好。鈦制凝固器不會因腐蝕而泄漏。但是，鈦管有可能因振動而損壞。為了避免鈦管的振動問題，在制造屏蔽鈦凝固器時(shí)，高壓鈦管批發(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。

鈦焊管廠家生產(chǎn)的鈦設(shè)備在應(yīng)用中有哪些優(yōu)勢？鈦設(shè)備可以提高設(shè)備的使用壽命和可靠性。有色冶金企業(yè)使用鈦軋件這種It工件類型，每年可以為高壓鈦管批發(fā)創(chuàng)造豐富的經(jīng)濟(jì)效益，高壓鈦管批發(fā)降低使用成本和維修成本，提高勞動生產(chǎn)率。鈦設(shè)備廣泛應(yīng)用于鎳鈷和鈦鎂工業(yè)企業(yè)；鈦廣泛應(yīng)用于銅生產(chǎn)；鋅、鉛、錫、鎢和鉬、汞、銻、鎘、金、銻、鎘、金等金屬、鋁和硬質(zhì)合金以及有色金屬加工企業(yè)，鈦也逐步得到應(yīng)用。例如，髙壓釜設(shè)備中同腐蝕介質(zhì)相接觸的各種零部件都是由鈦制造的，取代了原制備金屬溶液的電解槽在含金屬材料的連續(xù)自動化固液萃取(浸出)新工藝過程的有色冶金中,這種鈦制設(shè)備可確保髙效運(yùn)轉(zhuǎn)。鈦高壓反應(yīng)器溶液中的金屬成本比溶解電解槽低25%。

世界上主要有八個鈦生產(chǎn)國，按美國、俄羅斯、日本、中國、英國、法國、德國、意大利排名。近年來，受包括中國、日本在內(nèi)的亞洲各國經(jīng)濟(jì)增長的拉動，特別是以中國為核心的石化、軍工等行業(yè)用鈦量的快速增長，世界鈦材的需求量迅速增加。每年以兩位數(shù)的幅度增長。美國是世界上鈦需求量較大的國家。也是生產(chǎn)大國，2012年產(chǎn)量超過3.5萬噸；俄羅斯鈦材產(chǎn)量居全球第2位，2012年產(chǎn)量在3.0萬t左右；中國高壓鈦管批發(fā)2012年生產(chǎn)鈦材約2.8萬t，且2013年有望突破3.0萬t；日本2012年的產(chǎn)量也達(dá)到了1．9萬t左右；歐洲近兩年鈦材的產(chǎn)量變化不大。但是，與發(fā)達(dá)國家在鈦材料深加工和應(yīng)用方面的優(yōu)勢相比，國內(nèi)鈦材料的發(fā)展相對廣泛，大部分仍停留在原材料或粗品的加工上。高壓鈦管批發(fā)生產(chǎn)的少量技術(shù)含量高的成品主要用于軍工產(chǎn)品，由于成本等原因無法廣泛推廣到民用領(lǐng)域。在國外，如英國IMI公司研制的M1834合金、美國Timet公司研制的Ti-1100鈦合金等鈦合金系列均己成為先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)上的主要材料。TIMT公司的ExhaustXT合金、KoBESTEEL公司的Ti-1.2ASN合金以及NIPPONSTEEL公司的TI-lCu-0.5Nb合金等，由于室溫塑性和高溫抗氧化性能較好，已陸續(xù)應(yīng)用于汽車排氣系統(tǒng)。

焊接工藝評定，按NB/T47014—2011進(jìn)行焊接工藝評定，焊接工藝評定所用鈦管材料為TA2，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。為保證鈦盤管施焊的焊接接頭滿足使用要求，高壓鈦管批發(fā)評定焊接工藝試驗(yàn)時(shí)按預(yù)焊接工藝規(guī)程進(jìn)行。所用氬弧焊焊機(jī)型號為WSM315，采用高頻引弧，氬氣采用純氬（99.99%Ar）。焊接工藝評定試驗(yàn)結(jié)果可知焊接工藝評定試驗(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，高壓鈦管批發(fā)采用氬弧焊焊接一個鈦管試件，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，表明在焊接過程中，經(jīng)通水保護(hù)的焊縫同樣耐腐蝕。

焊縫金屬和接頭熱影響區(qū)的組織變化，高壓鈦管批發(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。而這個瞬間長短差異對熔池的結(jié)晶形式有影響，瞬間越長越有利于柱狀晶生長。高壓鈦管批發(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。