Titanijum i legure titana su dobri materijali za difuzijsko zavarivanje

Titan i legure titana su dobri materijali za difuzijsko zavarivanje jer se njihovi površinski oksidni filmovi lako otapaju na temperaturama difuzije. Kada se koristi tečno difuziono vezivanje, sloj drugog metala se mora postaviti na međuprostor između titanijumskih površina. Tipično, ovaj metal može formirati eutektiku niske tačke topljenja s titanom. Tokom faze zagrevanja lemljenja, protok tečnog metala u naleganje je nepravilan. U kasnijoj fazi, tečni sloj difundira u osnovni metal, omogućavajući zavaru da se potpuno očvrsne prije kraja termičkog ciklusa.

Posljednjih godina, primjena difuzijskog zavarivanja kao metode spajanja titanijuma i njegovih legura privukla je interesovanje. Zavarivanje u čvrstom stanju ima sljedeća ograničenja: površina mora biti praktično optički ravna; difuzija se mora odvijati na dovoljno niskoj temperaturi da ne bi uticala na svojstva legure, tako da je difuzija vrlo spora. Zavarivanje tečnom difuzijom stvara nestabilan tečni film na sučelju, što smanjuje preciznost uklapanja i također ubrzava proces difuzije.

Budući da viši međufazni pritisci i plastična deformacija pri visokim temperaturama pogoduju spajanju u čvrstom stanju, ponekad je moguće povezati ovaj niz s procesom vruće obrade koji smanjuje površinu poprečnog presjeka materijala. Difuzno spajanje valjanjem je primjer. U ovom procesu, dijelovi od legure titanijuma drže se u titanijumskoj ljusci, koja se evakuiše i zatvara u kalup. Ovaj tip zavarenog spoja karakteriše dobra čvrstoća, plastičnost i otpornost na koroziju, ali poteškoća je u tome što je kvalitet površine i procesne parametre teško kontrolisati i mogu uticati na točnost dimenzija proizvoda. Druga poteškoća je što se čvrsti statički difuzioni spojevi moraju napraviti u argonu ili u vakuumu.
Proces zavarivanja titanijumske šipke i titanijumske ploče:

(1) Zavarivanje titana može biti kontaktno zavarivanje, šavno zavarivanje, argon-lučno zavarivanje, zavarivanje plazma i zavarivanje elektronskim snopom i druge tehnologije.

(2) Općenito je prihvaćeno da se komercijalno čisti titanij i neke legure titana niske čvrstoće mogu zavariti, ali legure titana veće čvrstoće nisu idealne zbog smanjenja plastičnosti nakon zavarivanja.

(3) Titan se ne može zavariti za druge metale uobičajenim metodama zavarivanja fuzijom jer će formirati metalne spojeve koji formiraju vrlo lomljive zavarene spojeve.