『壹』 鈦合金焊接
目前針對TC4鈦合金，多採用氬弧焊或等離子弧焊進行焊接加工，但該兩種方法均需填充焊接材料，由於保護氣氛、純度及效果的限制，帶來接頭含氧量增加，強度下降，且焊後變形較大。採用電子束焊接和激光束焊接，研究了TC4鈦合金的焊接工藝性，實現該種材料的精密焊接。
(1) 焊縫氣孔傾向。焊縫中的氣孔是焊接鈦合金最普遍的缺陷，存在於被焊金屬電弧區中的氫和氧是產生氣孔的主要原因。TC4鈦合金電子束焊接，其焊縫中氣孔缺陷很少。為此，著重就激光焊接焊縫中形成氣孔的工藝因素進行研究。
由試驗結果可以看出，激光焊接時焊縫中的氣孔與焊縫線能量有較密切關系，若焊接線能量適中，焊縫內只有極少量氣孔、甚至無氣孔，線能量過大或過小均會導致焊縫中出現嚴重的氣孔缺陷。此外，焊縫中是否有氣孔缺陷還與焊件壁厚有一定關系，比較試樣試驗結果可看出，隨著焊接壁厚的增加，焊縫中出現氣孔的概率增加。
(2) 焊縫內部質量。利用平板對接試樣，採用電子束焊接和激光焊接來考察焊縫內部質量，經理化檢測，焊縫內部質量經X射線探傷，達GB3233-87 II級要求，焊縫表面和內部均無裂紋出現，焊縫外觀成型良好，色澤正常。
(3) 焊深及其波動情況。鈦合金作為工程構件使用，對焊深有一定要求，否則不能滿足構件強度要求；而且要實現精密焊接，必須對焊深波動加以控制。為此，採用電子束焊接和激光焊接方法分別焊接了兩對對接試環，焊後對試環進行了縱向及橫向解剖，來考察焊深及焊深波動情況，結果表明，電子束焊接焊縫平均焊深可達2.70mm以上，焊深波動幅度為-5.2~+6.0%，不超過±10%；激光焊接焊縫平均焊深約為2.70mm，焊深波動幅度為- 3.8~+5.9%，不超過±10%。
(4) 接頭變形分析。利用對接試環來考察接頭焊接變形，檢測了對接試環的徑向及軸向變形，結果表明，電子束焊接和激光焊接的變形都很小。電子束焊接的徑向收縮變形量為f 0.05~f 0.09mm，軸向收縮量為0.06~0.14mm；激光焊接的徑向收縮變形量為f 0.03~f 0.10mm，軸向收縮變形量為0.02~0.03mm。
(5) 焊縫組織分析。經理化檢測，焊縫組織為a+b，組織形態為柱狀晶+等軸晶，有少量的板條馬氏體出現，晶粒度與基體接近，熱影響區較窄，組織形態和特徵較為理想。
經研究可得出：對於TC4鈦合金，無論是激光焊接還是電子束焊接，只要工藝參數匹配合理，均可使焊縫內部質量達到國標GB3233-87Ⅱ級焊縫要求，實現TC4鈦合金的精密焊接；焊縫外觀成形良好，色澤正常；焊縫余高很小，無咬邊、凹陷、表面裂紋等缺陷產生。
『貳』 鈦陽極化處理工藝和酸洗鈍化
耐磨性表面處理耐磨性是鈦金屬最大缺點，容易產生麻面等缺陷。鈦表面處理方法有鍍Cr、鍍Ni的濕式鍍膜法、濺射法、堆焊法、熱擴散法等，此外較先進的如CVD、PVD、PVCD表面強化法。
1、 濕式鍍膜是一種有效的耐磨表面處理方法，先鍍Ni，再鍍Cr。電解法成膜速度快，厚度幾微米。
2、 濺射法是利用等離子流高速空氣射流，使滴下的熔融金屬噴灑在被處理材料表面，無須真空，效率快。
3、 堆焊法是利用等離子轉移弧對鈦表面進行堆焊硬化從而具有耐磨性。適合處理較大較厚的大型工件，方法簡單，無須在高溫下暴露防止力學性能下降。
4、 熱擴散法主要用於鋼鐵材料的硬化處理如滲碳、氮化、硼化等熱擴散工藝。離子氮化法與氣體氮化不同，離子氮化採用輝光放電等離子體破壞鈦表面氧化膜，效率高。近年來用於鈦，溫度達到850攝氏度，氮化膜厚度從0.7微米增到5.0微米，表面硬度達1200-1600Hv，耐磨性良好。
二、耐蝕性表面處理通常對鈦金屬及鈦合金進行耐蝕性表面處理是為了防止鈦在腐蝕性強的硫酸、鹽酸等非氧化性酸水溶液中被腐蝕。故採用表面處理方法如下：
5、 大氣氧化處理 鈦金屬及合金放置在高溫大氣中，氧化膜會增厚，且隨時間延長及溫度升高而厚度增加，從而放置鈦的全面腐蝕及間隙腐蝕，方法簡單，但耐久性不高。且有大氣氧化處理條件，溫度和時間的保障。
6、 貴金屬塗覆 鈦的氧化膜能保護鈦被腐蝕，氧化膜的生成反應公式為：Ti +2H2O棗→TiO2 +4H+ +4e?/P> 該反應為陽極反應，可通過提高鈦的電位使此反應進行，提高鈦的氧化膜穩定性和耐腐蝕性。面積較大時，施加均一電壓比較困難故而不適用此方法。貴金屬在苛刻環境下也不容易被腐蝕，而且顯高電位。因此在鈦金屬表面塗覆貴金屬，有效提高其腐蝕性。通常使用鈀（Pd）和釕（Ru）及他們的氧化物進行塗覆，耐腐蝕性非常好。
7、 乾式工藝塗覆TiC、TiN膜（CVD、PVD、PCVD） TiC、TiN及TiCN耐腐蝕比Ti更好，方法有氣體法、CVD、PVD、PCVD，須在遠高於鈦相變點溫度下加熱，使其組織、形狀發生變化造成製品不能滿足使用要求，CVD、PVD、PCVD法需要特殊設備，成本高，通常此類方法不用於提高耐腐蝕性，偶爾用於提高耐磨性。
三、匠性表面處理所以進行匠性表面處理，主要是因為鈦金屬廣泛應用於建材、手錶、眼鏡等裝飾品，使用鈦金屬主要是利用其優良的耐蝕性，然飾品需要表面鮮艷、光澤、時髦，故需要進行匠性加工。
1、表面精加工①研磨；②退火加酸洗，表面失去光澤，呈灰色；③真空退火+酸洗，表面呈深灰色；④噴丸（50-500微米玻璃珠），表面呈梨皮狀；⑤密條紋加工，150-240#砂帶研磨，使其具有長且連續的研磨條紋；⑥花紋壓印加工，即凹凸加工，加工表面有凹凸的浮雕圖案；⑦化學刻蝕圖案。
2、鏡面精加工
對於鈦材料來說，鏡面精加工較難。①軟帶拋光，表面有硬化層則效率低；②化學拋光，由溫度、時間、拋光液因素影響；③電解拋光，無水有機電解液對鈦有較好的電拋光作用。
3、著色鈦表面本為銀白色，著色處理通常有大氣氧化法、陽極氧化法、化學處理法。
『叄』 鈦合金用什麼焊接
鈦合金用直流氬弧焊接，對於氣體的保護要求比較嚴格，一般是用大瓷嘴保護，背面充氬保護，而焊絲則選用鈦合金通用性比較好的焊絲威歐丁301鈦合金焊絲。