ขั้นแรก สามารถเชื่อม Ti‑6Al‑4V ได้สำเร็จโดยใช้กระบวนการต่างๆ เช่น GTAW (TIG), GMAW (MIG) การเชื่อมอาร์กพลาสมา และการเชื่อมลำแสงอิเล็กตรอน (EBW)ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดในการเชื่อมไททาเนียมคือปฏิกิริยาทางเคมีที่สูงมากที่อุณหภูมิสูง ที่อุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 500 องศา ไททาเนียมจะดูดซับออกซิเจน ไนโตรเจน และไฮโดรเจนจากอากาศอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการเปราะ ความแข็งเพิ่มขึ้น และความเหนียวและความเหนียวลดลง ดังนั้น จึงต้องใช้การป้องกันก๊าซเฉื่อยเต็มรูปแบบ (อาร์กอนหรือฮีเลียม) กับสระเชื่อม โซนเชื่อมอุณหภูมิสูง และด้านหลัง ด้วยการป้องกันและการทำความสะอาดที่เหมาะสม รอยเชื่อมที่ปราศจากข้อบกพร่องจึงสามารถสร้างเสียงได้อย่างสม่ำเสมอ
ต่อไปคือการลดความแข็งแรงหลังการเชื่อมในสภาพที่เป็นรอยเชื่อม โลหะเชื่อมและโซนได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) จะมีการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างจุลภาค: โครงสร้างอัลฟ่าเบต้าจะเปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซต์หยาบในระหว่างการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้มีความแข็งสูงขึ้นแต่มีความเหนียวลดลงเมื่อเทียบกับโลหะฐาน
สำหรับวัสดุฐานอบอ่อน ค่าความแข็งแรงครากและความต้านทานแรงดึงของรอยต่อแบบเชื่อมมักจะอยู่ที่ 85% ถึง 95% ของโลหะฐานกล่าวอีกนัยหนึ่ง การลดความแข็งแกร่งนั้นค่อนข้างน้อย โดยทั่วไปคือ 5% ถึง 15% บริเวณรอยเชื่อมมีความแข็งแรงสูงแต่มีการยืดตัวน้อยกว่า ข้อต่อโดยรวมยังคงสามารถตอบสนองความต้องการทางโครงสร้างส่วนใหญ่ได้
หากวัสดุฐานอยู่ในสภาพสารละลายที่ผ่านการบำบัดและบ่ม (STA) ผลการเสริมกำลังจะหายไปในการเชื่อมและ HAZ ในระหว่างการเชื่อม ส่งผลให้กำลังลดลงอย่างเห็นได้ชัด โดยทั่วไปประมาณ 15% ถึง 25% ดังนั้นโดยทั่วไป การเชื่อมจึงดำเนินการกับวัสดุอบอ่อนมากกว่าวัสดุที่มีอายุเต็มที่
สำหรับการอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม (PWHT) ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพและการใช้งานที่ต้องการ:
ส่วนประกอบโครงสร้างที่ไม่สำคัญ:สำหรับชิ้นส่วนที่ยอมรับความเหนียวและความเหนียวปานกลางได้ ไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม คุณสมบัติการเชื่อมมักจะเพียงพอ
การหลอมบรรเทาความเครียด:โดยทั่วไปจะดำเนินการที่อุณหภูมิ 530–590 องศาเป็นเวลา 1–2 ชั่วโมง สิ่งนี้จะช่วยลดความเครียดจากการเชื่อมที่ตกค้างโดยไม่ทำให้ความแข็งแรงลดลงอย่างมีนัยสำคัญ เพิ่มความเสถียรของมิติและความต้านทานต่อการเสียรูป
การหลอมแบบเต็ม:ดำเนินการที่ 700–800 องศาเพื่อคืนความเหนียวและความเหนียวโดยการเปลี่ยนมาร์เทนไซต์ให้เป็นโครงสร้างอัลฟ่าเบต้าที่นุ่มนวลและมีเสถียรภาพมากขึ้น สิ่งนี้จะลดความแข็งแรงลงเล็กน้อย แต่ช่วยเพิ่มการยืดตัวและความต้านทานแรงกระแทกได้อย่างมาก
โดยสรุปโลหะผสมไทเทเนียมเกรด 5 มีความสามารถในการเชื่อมที่ดีภายใต้การป้องกันก๊าซเฉื่อยที่เข้มงวด การเชื่อมบนโลหะฐานอบอ่อนจะทำให้ความแข็งแรงลดลงเล็กน้อย 5% ถึง 15% การบำบัดความร้อนหลังการเชื่อมไม่จำเป็น แต่แนะนำให้ใช้เพื่อบรรเทาความเครียดหรือเพื่อคืนความเหนียวในการใช้งานที่มีความน่าเชื่อถือสูง
