1. Укупна заварљивост материјала од титанијума
Комерцијално чист (ЦП) титанијум (ГР.1/ГР.2/ГР.3)
ЦП титан (једнофазни -) има одличну заварљивост. Његов низак садржај легуре минимизира стварање крхких интерметалних фаза током заваривања, а његова висока топлотна проводљивост (у односу на легуре титанијума) помаже у равномерној дистрибуцији топлоте, смањујући локализовано прегревање. Уобичајене методе заваривања (ГТАВ/ТИГ, ПАВ/плазма лучно заваривање, ЛБВ/заваривање ласерским снопом) су све применљиве, а уз одговарајућу заштиту, могу се постићи заварени спојеви високог интегритета.
+ легуре титанијума (нпр. ГР.5/Ти-6Ал-4В)
ГР.5 има умерену заварљивост. Присуство алуминијума (-стабилизатор) и ванадијума (-стабилизатор) уводи изазове као што су сегрегација фаза и грубо зрно у зони завара. Међутим, и даље се може поуздано заварити уз строгу контролу процеса (нпр. низак унос топлоте, прецизна заштита).
Легуре титанијума (нпр. Ти-15В-3Цр-3Сн-3Ал)
легуре имају добру заварљивост због своје стабилне -фазе на собној температури и мање осетљивости на унос топлоте, али се ређе заварују у индустријским применама у поређењу са ЦП титанијумом и ГР.5.
2. Осетљивост титанијумских завара на пукотине
Недостатак пукотина учвршћивања
Титанијум има широк опсег смрзавања, али се његов метал шава очвршћава на једно-фазни (или) начин, избегавајући формирање еутектичких фаза ниског -тапања на границама зрна (примарни узрок пуцања при очвршћавању). Ово чини титанијум отпорним на пукотине учвршћивања чак и при високом уносу топлоте.
Водоником{0}}индуковано хладно пуцање (ХИЦЦ)
Ово је најчешћи тип пукотина у титанијумским заварима. Водоник може ући у завар и ХАЗ из влаге у заштитном гасу, контаминираног додатног метала или околног ваздуха. На температурама испод 250 степени (482 степена Ф), водоник се комбинује са титанијумом да би се формирао крхки хидрид (ТиХ₂) који се таложи дуж граница зрна. Ови хидриди стварају концентрацију напона, што доводи до хладног пуцања током хлађења након-завара или накнадног сервисирања (посебно под затезним оптерећењем). ЦП титанијум и ГР.5 су подложни ХИЦЦ-у ако је заштита неадекватна.
Стресс Црацкинг
Преостали напони од заваривања (проузроковани неуједначеним термичким ширењем/контракцијом) могу да изазову пуцање под напоном у ХАЗ, посебно за компоненте дебелог{0}}пресека или заварене шавове са високим ограничењем. ХАЗ ГР.5 је склон грубости зрна, што смањује дуктилност и чини га подложнијим пуцању под напоном под заосталим затезним напоном.
3. Промене механичких својстава након заваривања
Варијације снаге
ЦП Титаниум: Метал шава и ХАЗ ЦП титанијума обично имају нешто већу чврстоћу од БМ, али нижу дуктилност. ЗУТ се подвргава згрушавању зрна услед топлоте заваривања, повећавајући затезну чврстоћу за 5–10% (нпр. ГР.2 БМ затезна чврстоћа од 485 МПа наспрам чврстоће завареног споја од 510–530 МПа), али смањује издужење за 10–15% (са 25–22%) на 20.
ГР.5 легура титанијума: Као-заварени ГР.5 метал шава има мартензитну ' фазу (формирану брзим хлађењем -фазе током заваривања), која повећава затезну чврстоћу на ~1000 МПа (више од 860 МПа жареног БМ-а), али драстично смањује дуктилност од 8–1% (дуг дуктилност на 8%). ЗУТ ГР.5 доживљава грубо зрно и фазну трансформацију, при чему се граница попуштања смањује за 5–10% у поређењу са БМ због омекшане микроструктуре.
Смањење дуктилности и жилавости
За све врсте титанијума, заваривање изазива значајан пад дуктилности и жилавости у зони завара. Крупна зрна ХАЗ-а и не-неравнотежна микроструктура метала шава (нпр. 'мартензит у ГР.5) делују као места иницијације прслине, смањујући жилавост лома за 20–30% (нпр. ГР.5 БМ жилавост лома од 60 вс·млд 60 вс·млд¹/2 споја МПа·м¹/²). Издужење завареног споја ЦП титанијума смањује се за 20–25% због грубости зрна у ЗУТ.
Деградација перформанси замора
Заварени спојеви су најслабија карика за отпорност на замор. Комбинација заосталих напона, микроструктурне нехомогености и потенцијалне порозности/укључака смањује чврстоћу на замор титанијумских заварених спојева за 30–50% у поређењу са БМ. На пример, жарени ГР.5 БМ има заморну чврстоћу од 10⁷-циклуса од 400 МПа, док његова заморна чврстоћа-завареног споја пада на 180–250 МПа. Термичка обрада након{12}заваривања (нпр.,-жарење за ублажавање напона или рекристализационо жарење) може делимично да поврати перформансе замора смањењем заосталих напона и рафинирањем микроструктура.
Промене отпорности на корозију
Неправилно заштићени титанијумски завари могу имати контаминацију кисеоником/азотом у ХАЗ, што смањује отпорност на корозију у агресивним медијима (нпр. морска вода, киселине). Међутим, уз потпуну заштиту, отпорност на корозију завареног споја је упоредива са БМ.
