Υπάρχουν πολλά στοιχεία στα κράματα τιτανίου, τα οποία έχουν αντίκτυπο στις φυσικές ιδιότητες του τιτανίου. Ο άνθρακας είναι μια κοινή ακαθαρσία στο τιτάνιο και τα κράματα τιτανίου. Όταν η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι μικρότερη από 0,13%, ο άνθρακας είναι βαθιά σε τιτάνιο και η αντοχή συγκόλλησης είναι περιορισμένη. Υπάρχει κάποια βελτίωση και κάποια μείωση στην πλαστικότητα, αλλά όχι τόσο ισχυρή όσο η επίδραση του οξυγόνου και του αζώτου. Ωστόσο, όταν η περιεκτικότητα σε άνθρακα της συγκόλλησης αυξάνεται περαιτέρω, το δίκτυο TiC εμφανίζεται στη συγκόλληση και ο αριθμός αυξάνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε άνθρακα, προκαλώντας την απότομη πτώση της πλαστικότητας της συγκόλλησης και είναι επιρρεπείς σε ρωγμές κατά τη δράση καταπόνησης συγκόλλησης.
1. Η επίδραση του στοιχείου άνθρακα
Το τιτάνιο και τα κράματα τιτανίου είναι σχετικά σταθερά κατά τη διαδικασία συγκόλλησης σε θερμοκρασία δωματίου. Τα υγρά σταγονίδια και το λιωμένο μέταλλο της λίμνης έχουν ισχυρή ικανότητα να απορροφούν υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο και σε στερεά κατάσταση, αυτά τα αέρια έχουν αλληλεπιδράσει μαζί τους. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η ικανότητα του τιτανίου και των κραμάτων τιτανίου να απορροφούν υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο αυξάνεται επίσης σημαντικά. Το τιτάνιο αρχίζει να απορροφά υδρογόνο στους 250 βαθμούς περίπου, το οξυγόνο στους 400 βαθμούς και το άζωτο στους 600 βαθμούς. Αφού απορροφηθεί το αέριο, θα προκαλέσει άμεσα την ευθραυστότητα της άρθρωσης συγκόλλησης, κάτι που είναι ένας εξαιρετικά σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την ποιότητα της συγκόλλησης.
2. Κρούση υδρογόνου
Ο κύριος λόγος είναι ότι η περιεκτικότητα σε βόμβα υδρογόνου αυξάνεται με τη ραφή. Το υδρογόνο είναι ο παράγοντας που έχει τη σοβαρότερη επίδραση στις μηχανικές ιδιότητες του τιτανίου μεταξύ των ακαθαρσιών αερίων. Η αλλαγή στην περιεκτικότητα σε υδρογόνο της συγκόλλησης έχει τον πιο σημαντικό αντίκτυπο στις ιδιότητες κρούσης της συγκόλλησης. Η νιφάδα ή το βελονοειδές TiH2 που κατακρημνίζεται στη συγκόλληση αυξάνεται. Η αντοχή του TiH2 είναι πολύ χαμηλή, επομένως η επίδραση του HiH2 σε σχήμα νιφάδας ή βελόνας είναι ότι οι ιδιότητες κρούσης μειώνονται σημαντικά. η αλλαγή στην περιεκτικότητα σε υδρογόνο της συγκόλλησης έχει μικρή επίδραση στη βελτίωση της αντοχής και στη μείωση της πλαστικότητας.
3. Επίδραση της περιεκτικότητας σε οξυγόνο
Η σκληρότητα και η αντοχή σε εφελκυσμό της συγκόλλησης αυξάνονται σημαντικά και η περιεκτικότητα σε οξυγόνο της συγκόλλησης αυξάνεται βασικά γραμμικά με την αύξηση της περιεκτικότητας σε οξυγόνο του αερίου αργού. Η πλαστικότητα μειώνεται σημαντικά. Προκειμένου να διασφαλιστεί η απόδοση των συγκολλημένων αρμών, η οξείδωση της ραφής συγκόλλησης και η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα συγκόλλησης θα πρέπει να αποτρέπεται αυστηρά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης.
4. Επίδραση αζώτου
Το άζωτο αντιδρά βίαια με πλάκες τιτανίου σε θερμοκρασίες πάνω από 700 βαθμούς . Ο σχηματισμός εύθραυστου και σκληρού νιτριδίου του τιτανίου (TiN) και ο βαθμός παραμόρφωσης του πλέγματος που προκαλείται από το σχηματισμό ενδιάμεσου στερεού διαλύματος μεταξύ αζώτου και τιτανίου είναι πιο σοβαρές από τις συνέπειες που προκαλεί η ίδια ποσότητα οξυγόνου. Επομένως, το άζωτο μπορεί να βελτιώσει την αντίσταση των βιομηχανικών συγκολλήσεων καθαρού τιτανίου. Η αντοχή σε εφελκυσμό, η σκληρότητα και οι πλαστικές ιδιότητες της συγκόλλησης μειώνονται σημαντικά από το οξυγόνο. Όταν η περιεκτικότητα της συγκόλλησης σε άζωτο είναι πάνω από 0,13%, η συγκόλληση θα ραγίσει λόγω υπερβολικής ευθραυστότητας.
