Титан обладает высокой химической активностью при повышенных температурах. Его взаимодействие с кислородом при температурах свыше 300 °C приводит к образованию на поверхности альфированного слоя ТЮ2 высокой твердости. При этом снижается пластичность сварного шва и увеличивается его твердость.
Для предупреждения образования холодных трещин необходимо удалять альфированный слой и ограничивать содержание кислорода в сварном шве и основном металле значением 0,15%.
При температурах свыше 550 °C титан активно взаимодействует с азотом и образует нитриды TiN и Ti3N. Нитриды также снижают пластичность и увеличивают твердость сварного шва. Поэтому в сварном шве и основном металле содержание азота ограничивают значением 0,05%.
Одной из причин значительного охрупчивания титана, появления холодных трещин и пор является наличие в нем водорода, способного образовывать гидрид TiH2. Содержание водорода в сварных швах не должно превышать 0,01%.
При содержании газов ниже предельно допустимых значений титан обладает хорошей свариваемостью.
Перед сваркой необходимо тщательно защитить зону сварки с наружной и обратной стороны, а при сварке — использовать стальные и медные подкладки. Сварку продольных швов следует начинать и заканчивать на технологических планках. Ее необходимо вести без перерывов по всей длине. По окончании сварочного процесса дугу следует плавно удлинить до ее естественного обрыва.
Для снижения напряжений и предотвращения образования холодных трещин после сварки холоднокатаных заготовок нужно провести отжиг.
Перед сваркой заготовок, полученных горячей штамповкой или прокаткой, необходимо подвергнуть их химической обработке для удаления прочной оксидной пленки. Проволоку отжигают в вакуумной печи и обезжиривают. При сварке должны отсутствовать воздушные потоки.
Дуговая сварка в аргоне является основным способом соединения титана и его сплавов. Сварку производят на токе обратной полярности. Сборку с помощью прихваток и сварку корневого слоя шва обычно выполняют вольфрамовым электродом, а сварку последующих слоев —- плавящимся электродом.
Для сварки технического титана и однофазных сплавов низкой прочности используют проволоку марки ВТ-1, для сварки двухфазных сплавов — ВТ-2 и -5.
После обрыва дуги при аргонодуговой сварке горелку нужно задержать на месте последней сварочной ванны или кратера, чтобы нагретый металл изделия и электрода находились под защитой аргона до их потускнения. Признаком эффективной защиты при сварке титана является серебристый цвет сварного шва.
Хорошие результаты обеспечивает сварка титана под флюсом. Сварку выполняют с использованием бескислородных солевых флюсов AH-TI иТ2 на токе обратной полярности.
