钛合金在高温下对氧气特别敏感，无法接触含氧气氛，因此钢结构焊接中常用的焊缝电弧焊和二氧化碳气体保护焊不能用于钛及钛合金的焊接，电弧焊由于焊接热输入大，也不适用于钛合金焊接。钛及钛合金的常用焊接方法主要有钨极惰性气体保护焊（GTAW，氩气作为保护气体时又称TIG）熔化极气体保护弧焊（GMAW，保护气体为惰性气体时MIG，在保护气体中混合时MAG，钛及钛合金时不能添加活性气体，因此钛及钛合金焊接焊接电弧，PAW焊接摩擦焊接，真空扩散焊接，爆炸焊接，真空电子束焊接（EBW），激光焊接。

钨极惰性气体保护弧焊

钨极惰性气体保护焊具有操作简单、接近性好、焊接质量好、不突出、可全位置焊接、投入低、最广泛用于钛合金焊接、焊接效率低等缺点，等离子弧焊和氩弧焊本质上相同，成本低，极气保属于弧焊。与钨极惰性气体保护焊的自由电弧不同，等离子弧焊接的电弧是通过机械压缩、热压、电磁压缩获得的等离子弧，粘度大、穿透力强，无坡口可一次焊接10mm以上的对接焊缝。主要用于中厚板Ⅰ型坡口。大厚板还可以开放Y型边进行钝边下部焊接，与钨极惰性气体保护焊相比，焊接效率大幅提高。通常使用规则的长焊缝，如用于板材接头或筒体纵环接头等的平面焊缝或立焊位置的自动焊缝。

等离子弧焊原理

激光焊接和真空电子束焊接都属于高能束焊接，焊接深度比大，特别是电子束焊接深度比高达20:1以上。电子束焊接可以实现小能量的精密焊接，但主要用于大厚度零件的焊接。由于是真空环境，从根本上避免了钛合金焊接氧化及气孔出现的可能性，激光焊接大多用于薄壁材料的焊接，两种焊接方法都可以获得高质量的焊接，存在焊接效率高、焊接变形小、设备投入大等缺点。

“奋斗者”号载人潜水器采用钛合金载人实赤道缝合真空电子束焊接技术完成

摩擦焊和真空扩散焊都属于固相焊接，其中摩擦焊包括旋转摩擦焊、线性摩擦焊、搅拌摩擦焊等，广泛应用于特定结构件，特别是航空航天领域的精密零件。爆炸焊接在钛合金领域主要用于钛钢复合板、用于制作钛铝复合板等复合板，可实现舰船领域和化工领域常用、直接焊接不良的两种构件的连接中间结构。

熔化极气体保护焊在钢结构焊接中应用尤为广泛。该焊接方法采用自动送出的焊丝作为电极，属于半自动焊接范畴，操作也比较简单。组合机器人可以实现自动焊接，接近性也比较好。除了焊接位置，几乎可以焊接。采用短路过渡短弧焊接，还可以实现仰焊位置焊接，与钨极惰性气体保护焊相比，焊接效率高出10倍以上，单位焊接热输入低，焊接变形小，焊接量大的情况下一般首选，但在钛和钛合金领域，通常采用熔化其气体进行焊接。做的技术还不普遍。

熔化极气体保护弧焊系统原理图

首先，该焊接工艺本身对焊接电源和控制系统的要求很高。实现良好的焊接成形，气孔、为了减少飞溅等，必须准确控制熔滴过渡，为了获得良好的焊接效果，必须针对不同种类的材料专门开发相应的焊接程序。钛合金焊接市场包括碳钢、合金钢、不锈钢、比铝合金等小得多，技术开发难度大，投入产出比低。致力于钛技术开发的设备企业本来就不多。市场上的焊接设备几乎没有钛和钛合金专用焊接程序，开发出的焊接碳钢、不锈钢、铝合金、铜合金等的焊接顺序直接影响钛及钛合金的焊接效果，无法直接调用。

钛合金MIG焊接

并确认钛合金材料的物理性质。钛及钛合金焊接本身是一项精细的活动，对人机材料的法环等要求本身就很高，为了保证焊接质量，有系统的焊接工艺要求。更不用说专用焊接程序了，自行使用MIG焊接钛非常困难，此外，钛在高温下焊接钉的表面张力大，润湿性低，不易展开包装，真空扩散焊成型相对较低，焊接深度较浅，对焊工的操作要求也较高，培养钛合金MIG焊工的成本较低。比较高，想要维持钛合金MIG焊接工艺的工厂也比较少。奥地利福克斯公司在钛合金MIG焊接领域做得比较好。

油漆熔化极气体保护弧焊代表焊接设备及面板

总体来看，钛合金MIG焊接在市场上并不普遍，但由于该焊接工艺本身的优势特别多，对于潜在应用量较大的工厂，需要投入人力物力用于真空扩散焊工艺的开发和技术积累。