โลหะผสมที่ทำจากไททาเนียมและเหล็ก อลูมิเนียม วานาเดียม โมลิบดีนัม และองค์ประกอบโลหะอื่นๆ มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลที่ดีเยี่ยม เช่น มีความแข็งแรงสูง ทนความร้อนสูง และทนต่อการกัดกร่อนได้ดี มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี วิศวกรรมทางทะเล การขนส่ง การรักษาทางการแพทย์ การก่อสร้าง เช่นเดียวกับการบินและอวกาศ การทหาร และสาขาที่มีเทคโนโลยีสูงอื่น ๆ วัสดุนี้เป็นวัสดุโครงสร้างน้ำหนักเบาที่สำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งการบินและอวกาศเป็นฟิลด์การใช้งานปลายน้ำที่สำคัญ
ไททาเนียมและไททาเนียมอัลลอยด์เป็นโลหะที่ใช้งานและใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ปิโตรเคมี และพลังงานปรมาณู ปัญหาหลักในการประสานไททาเนียมและไททาเนียมอัลลอยด์มีดังนี้:
① ฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวมีความเสถียร ไททาเนียมและโลหะผสมของไททาเนียมมีความสัมพันธ์กับออกซิเจนสูง และฟิล์มออกไซด์ที่เสถียรมากจะก่อตัวขึ้นได้ง่ายบนพื้นผิว ซึ่งป้องกันการเปียกและการแพร่กระจายของบัดกรี จึงต้องถอดออกระหว่าง ประสาน
② มีแนวโน้มที่จะหายใจเข้า ไททาเนียมและโลหะผสมมีแนวโน้มที่จะดูดซับไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจนในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน และยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น การดูดซึมก็จะยิ่งรุนแรงมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น ความเป็นพลาสติกและความเหนียวของโลหะไททาเนียมจะลดลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นการประสานจึงควรดำเนินการ ออกไปในบรรยากาศสุญญากาศหรือเฉื่อย
③ ง่ายต่อการสร้างสารประกอบระหว่างโลหะ ไททาเนียมและโลหะผสมของมันสามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีกับวัสดุเข็มส่วนใหญ่เพื่อสร้างสารประกอบที่เปราะ ส่งผลให้ข้อต่อเปราะ ดังนั้น โดยพื้นฐานแล้ว การประสานโลหะฟิลเลอร์สำหรับการบัดกรีแข็งกับวัสดุอื่นๆ โดยพื้นฐานแล้วไม่เหมาะสำหรับการประสานโลหะที่มีฤทธิ์
④ องค์กรและประสิทธิภาพเปลี่ยนแปลงได้ง่าย ไททาเนียมและโลหะผสมของไททาเนียมจะผ่านการเปลี่ยนเฟสและทำให้เกรนหยาบเมื่อถูกความร้อน ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น การหยาบกร้านก็จะยิ่งรุนแรง ดังนั้นอุณหภูมิของการประสานที่อุณหภูมิสูงไม่ควรสูงเกินไป
กล่าวโดยสรุป อุณหภูมิความร้อนจากการประสานจะต้องให้ความสนใจเมื่อทำการประสานไททาเนียมและโลหะผสม โดยทั่วไป อุณหภูมิในการประสานไม่ควรเกิน 950 ~ 1,000 องศา ยิ่งอุณหภูมิในการประสานยิ่งต่ำ ผลกระทบต่อประสิทธิภาพของโลหะฐานก็จะยิ่งน้อยลง สำหรับโลหะผสมที่ผ่านการชุบแข็งแล้ว การประสานสามารถทำได้โดยไม่เกินอุณหภูมิการบ่ม
เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของข้อต่อประสานและปฏิกิริยาการดูดซึมออกซิเจนและการดูดซับไฮโดรเจน การประสานของโลหะผสมไทเทเนียมและไททาเนียมจะดำเนินการในสุญญากาศและบรรยากาศเฉื่อย และโดยทั่วไปจะไม่ใช้การประสานด้วยเปลวไฟ เมื่อประสานในสุญญากาศหรือก๊าซคลอรีน สามารถใช้วิธีการต่าง ๆ เช่นการให้ความร้อนความถี่สูงและการให้ความร้อนจากเตาได้ ความเร็วในการทำความร้อนนั้นเร็ว เวลาพักสั้น สารประกอบในพื้นที่ส่วนต่อประสานนั้นบาง และประสิทธิภาพข้อต่อดีขึ้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิในการเชื่อมด้วยเข็มและระยะเวลาในการเชื่อมเพื่อให้วัสดุประสานสามารถอุดช่องว่างได้
เหตุผลที่โลหะผสมไททาเนียมและไททาเนียมสามารถเชื่อมประสานในสุญญากาศและอาร์กอนได้ดีที่สุดเพราะในระหว่างการประสานด้วยสุญญากาศ แม้ว่าไททาเนียมจะมีความสัมพันธ์ที่ดีกับออกซิเจน แต่ไททาเนียมสามารถให้พื้นผิวเรียบได้ภายใต้สุญญากาศ 13.3Pa เนื่องจากฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวสามารถละลายเป็นไททาเนียมได้
ในการประสานภายใต้การป้องกันอาร์กอนและช่วงอุณหภูมิของการประสานคือ 760-927 องศา เพื่อป้องกันการเปลี่ยนสีของไททาเนียม จำเป็นต้องใช้อาร์กอนที่มีความบริสุทธิ์สูงและโดยทั่วไปจะใช้อาร์กอนเหลวในภาชนะเก็บในตู้เย็นเนื่องจากมีอุณหภูมิสูง ความบริสุทธิ์
ในการประสานไททาเนียมและไททาเนียมอัลลอยด์ สารประกอบที่เปราะมักจะก่อตัวขึ้นที่ส่วนต่อประสานหรือในตะเข็บประสาน ซึ่งลดประสิทธิภาพของข้อต่อประสาน ด้วยเหตุผลนี้จึงสามารถใช้วิธีเชื่อมแบบกระจายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของข้อต่อแบบประสาน ในระหว่างการประสาน ฟอยล์ทองแดง ฟอยล์นิกเกิล หรือฟอยล์สีเงินที่มีความหนา 50 ไมครอน จะถูกวางไว้ระหว่างโลหะผสมไททาเนียมตามลำดับ และยูเทคติก Cu-Ti, Ni-Ti และ Ag-Ti จะเกิดขึ้นตามลำดับขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาการสัมผัสระหว่างไททาเนียมและโลหะเหล่านี้ . จากนั้นสารประกอบระหว่างโลหะที่เปราะเหล่านี้จะถูกกระจายออกไป และข้อต่อของการประสานแบบกระจายมีประสิทธิภาพค่อนข้างดีภายใต้อุณหภูมิและเวลาที่แน่นอน
นอกจากนี้ ไททาเนียมอัลลอยด์เฟส a บวก B สามารถใช้ในการอบอ่อน บำบัดด้วยสารละลาย หรือมีอายุมากขึ้น หากจำเป็นต้องหลอมหลังจากการประสาน มีสามตัวเลือกให้เลือก: การประสานที่อุณหภูมิการอบอ่อนหรือต่ำกว่าหลังจากการหลอม; การประสานที่อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิการหลอมด้วยกระบวนการหล่อเย็นแบบเป็นขั้นในรอบการประสาน จะได้โครงสร้างการอบอ่อนเช่นกัน ประสานที่อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิการหลอม ตามด้วยการบำบัดด้วยการหลอม
