鈦合金（如TA2、TC4等）在焊接過程中易因吸收氫而產生氫脆——氫在鈦中溶解度隨溫度降低而急劇下降，過量氫會以脆性氫化物（如TiH?）形式析出，導致焊縫及熱影響區（HAZ）韌性下降、裂紋敏感性增加。避免氫脆需從“控氫來源”“抑制吸氫”“促進脫氫”三方面綜合控制：

　　一.嚴格控制氫的引入途徑

　　1.母材與填充材料預處理：

　　焊接前需徹底清除母材表面的油污、水分、氧化皮及吸附的氫。可用無水乙醇或丙酮清洗（避免用水基清洗劑），再用不銹鋼絲刷去除氧化層，必要時進行酸洗（如5%HF+20%HNO?溶液），確保表面粗糙度≤Ra1.6μm。

　　焊絲/焊條需經高溫脫氫處理（350-400℃真空烘烤2-4小時），存儲時密封于干燥容器中，避免暴露在濕度＞60%的環境中（空氣中的水汽會被焊絲吸附）。

　　2.焊接環境與介質控制：

　　保護氣體（通常為氬氣）純度需≥99.99%，露點≤-40℃（避免含水分或氫氣雜質）；焊接區域需用氬氣保護罩全覆蓋（包括焊縫背面及熱影響區），防止空氣（含水分）侵入高溫區。

　　禁止在潮濕環境（相對濕度＞80%）或有油污、油漆揮發的場地焊接；若焊接過程中中斷，需重新清潔接頭區域后再繼續。

　　二.優化焊接工藝參數，減少高溫吸氫

　　鈦在300℃以上開始顯著吸氫，且溫度越高（如超過800℃）、高溫停留時間越長，吸氫量越大。需通過工藝優化縮短高溫暴露時間：

　　1.控制熱輸入

　　采用低線能量焊接（如小電流、高焊接速度），避免焊縫及HAZ長時間處于800℃以上（鈦的β相變點附近）。例如，TC4氬弧焊時線能量控制在8-15kJ/cm，電子束焊線能量可更低（3-8kJ/cm）。

　　2.減少焊接層數

　　厚板焊接時盡量采用單道或少數幾層焊接，避免多層焊時熱影響區反復加熱導致氫累積。

　　三.焊后脫氫處理與質量檢測

　　1.脫氫退火

　　對要求嚴格的構件（如航空航天部件），焊后需進行脫氫處理——在250-350℃下保溫2-4小時（真空或氬氣保護），使氫從鈦中擴散逸出（鈦中氫的擴散系數隨溫度升高而增大，250℃以上擴散顯著）。處理后氫含量需控制在0.015wt%以下（一般要求≤0.01wt%）。

　　2.無損檢測

　　采用超聲檢測或滲透檢測排查氫致裂紋；通過氧氮氫分析儀測定焊縫氫含量，確保符合標準（如AMS 4999要求鈦合金焊縫氫含量≤0.015%）。