При сварке титана в атмосфере инертных газов неплавящимся и плавящимся электродами используют аргон высшего сорта или гелий. Процесс сварки выполняют или с местной защитой металла, или с общей.
При сварке с местной защитой используют различные насадки, обеспечивающие защиту металла, нагретого свыше температуры 400 °С. Защита создается не только со стороны сварки, но и со стороны корня шва. Для этого используют подкладки из пористого металла, что позволяет Обеспечить более равномерную защиту.
При сварке небольших сосудов корень шва иногда защищают тщательной продувкой сосуда аргоном. Наиболее стабильная защита — общая. В последние годы при производстве изделий из титана используют обитаемые камеры, в которых сварщики работают в скафандрах. Сварка титановых сплавов в подобных условиях значительно повышает надежность сварных соединений.
О качестве защиты зоны сварки от атмосферы воздуха судят по внешнему виду. При хорошей защите поверхность металла в зоне сварного соединения имеет серебристый блестящий вид. При недостаточной защите появляются цвета побежалости, а при плохой — серые и бурые налеты.
Сварку титана неплавящимся электродом выполняют на постоянном токе прямой полярности. Для повышения стабильности процесса используют лантанированные вольфрамовые электроды. С целью снижения перегрева металла зоны термического влияния и улучшения формирования шва используют импульсное питание дуги. Иногда для металла толщиной свыше 3 мм используют сварку погруженной дугой за один проход. Однако использование данного способа из-за малой скорости сварки и относительно большой погонной энергии приводит к формированию структуры перегрева и протяженной зоны термического влияния.
Сварку титана плавящимся электродом выполняют на постоянном токе обратной полярности на режимах, обеспечивающих мелкокапельный перенос электродного металла. Подобные режимы приводят к значительному разбрызгиванию электродного металла. Более рационально импульсное питание дуги, обеспечивающее хорошее формирование швов, значительно снижающее разбрызгивание и улучшающее защиту. При сварке плавящимся электродом для формирования более широких швов с целью предупреждения пористости рационально назначать в качестве защитного газа гелий или смесь аргона с гелием.
При сварке плавящимся электродом из-за относительно большого электросопротивления титана устанавливают малый вылет электрода.
В некоторых случаях для предупреждения образования пор сварку титана в атмосфере инертных газов осуществляют с применением галогенидных флюсов, наносимых на торцовые поверхности свариваемых кромок. При сварке металла толщиной свыше 3 мм используют флюсы-пасты серии АН-ТА (например, АН-Т17А); при сварке тонкого металла - флюсы-пасты МАТИ.
Флюсы-пасты серии АН-ТА построены на основе CaF2 с различными добавками. Они позволяют предотвратить пористость, обеспечивают формирование более узких швов, не склонных к образованию пор, и модифицирование металла шва. Флюсы-пасты МАТИ построены на основе AlF3 и АlСl3; их основное назначение — предупреждение образования пор.
Во всех случаях для предупреждения образования пор сварочную проволоку рационально подвергать вакуумному отжигу.
