Der er mange grundstoffer i titanlegeringer, som har indflydelse på titaniums fysiske egenskaber. Kulstof er en almindelig urenhed i titanium og titanlegeringer. Når kulstofindholdet er mindre end 0.13 %, er kulstoffet dybt i titanium, og svejsestyrken er begrænset. Der er en vis forbedring og et vist fald i plasticiteten, men ikke så stærk som effekten af ilt og nitrogen. Men når kulstofindholdet i svejsningen øges yderligere, vises netværks-TiC i svejsningen, og antallet stiger med stigningen i kulstofindhold, hvilket får svejsningens plasticitet til at falde kraftigt, og revner er tilbøjelige til at opstå under påvirkningen af svejsespænding.
1. Kulstofelementets indflydelse
Titan og titanlegeringer er relativt stabile under svejseprocessen ved stuetemperatur. Flydende dråber og smeltet poolmetal har en stærk evne til at absorbere brint, oxygen og nitrogen, og i fast tilstand har disse gasser interageret med dem. Når temperaturen stiger, øges titaniums og titanlegeringers evne til at optage brint, oxygen og nitrogen også betydeligt. Titan begynder at absorbere brint ved omkring 250 grader, ilt ved 400 grader, og nitrogen ved 600 grader. Efter at gassen er absorberet, vil den direkte få svejsefugen til at blive skør, hvilket er en yderst vigtig faktor, der påvirker svejsekvaliteten.
2. Indvirkning af brint
Hovedårsagen er, at indholdet af brintbombe stiger med sømmen. Brint er den faktor, der har den mest alvorlige indvirkning på titaniums mekaniske egenskaber blandt gasurenheder. Ændringen i brintindholdet i svejsningen har den største indflydelse på svejsningens slagegenskaber. Den flage eller nålelignende TiH2, der udfældes i svejsningen, øges. Styrken af TiH2 er meget lav, så effekten af flagende eller nåleformet HiH2 er, at slagegenskaberne reduceres væsentligt; ændringen i brintindholdet i svejsningen har ringe effekt på forbedring af styrke og reduktion af plasticitet.
3. Effekt af iltindhold
Svejsningens hårdhed og trækstyrke øges markant, og iltindholdet i svejsningen stiger som udgangspunkt lineært med stigningen i argongassens iltindhold. Plasticiteten er væsentligt reduceret. For at sikre ydeevnen af svejsede samlinger bør oxidation af svejsesømmen og den svejsevarmepåvirkede zone strengt forhindres under svejseprocessen.
4. Effekt af nitrogen
Nitrogen reagerer voldsomt med titaniumplader ved temperaturer over 700 grader. Dannelsen af skørt og hårdt titaniumnitrid (TiN) og graden af gitterforvrængning forårsaget af dannelsen af interstitiel fast opløsning mellem nitrogen og titanium er mere alvorlige end konsekvenserne forårsaget af den samme mængde ilt. Derfor kan nitrogen forbedre modstanden af industrielle rene titaniumsvejsninger. Svejsningens trækstyrke, hårdhed og plastiske egenskaber reduceres mere væsentligt end oxygen. Når nitrogenindholdet i svejsningen er over 0,13 %, vil svejsningen revne på grund af for stor skørhed.
