1    物理性能差異的影響
        鈦合金與不銹鋼二者在物理性能方面存在以下幾點差異：首先，鈦合金的主要成分鈦和不銹鋼的主要成分鐵都屬于高熔點材料，如果采用熔化焊接的方法進行二者的連接則加熱溫度很高，在焊接加熱和冷卻的過程中會產生很大的焊接應力。并且鈦合金的熔點比不銹鋼高，在焊接過程中熔點低的材料達到熔化狀態時，熔點高的材料仍呈固體狀態，這時已經熔化的材料容易滲入過熱區的晶界，會造成低熔點材料的流失、合金元素燒損或蒸發，使焊接接頭難以焊合；其次，鈦合金的線膨脹系數大約是不銹鋼的2倍，而線膨脹系數不同的異種材料的焊縫，結晶時就會產生很大的焊接應力，會導致產生很大的焊接變形。由于焊縫兩側材料承受的應力狀態不同，容易導致焊縫及熱影響區產生裂紋。以18-8不銹鋼和TA15鈦合金為例，表1給出了兩者之間的物理性能差異。

2    化學性能差異的影響
        不銹鋼中主要合金元素是鐵，不銹鋼與鈦易形成金屬間化合物TiFe和TiFe2，不銹鋼中的碳、鉻、鎳等其它元素在較高溫度下也可與鈦形成TiNi5、TiNi2、TiCr2等多元復合脆性金屬間化合物，使焊縫進一步脆化，進一步降低接頭性能。鈦在溫度為1155K時發生相變，高溫時以體心立方晶格β-Ti型式存在，溫度較低時為密排立方晶格的α-Ti。鐵在α-Ti中的固溶度很小（見圖1），室溫下僅為0.05%~0.1%，在共析溫度下不超過0.5%。鐵是β-Ti穩定元素，在β-Ti中的固溶度比在α-Ti中的大，在共晶溫度1355K時，鐵在β-Ti中的固溶度達到zui大值25%。在β-Ti中固溶了鐵之后，可以使其相變點溫度降低，當β-Ti中鐵含量達到一定值時，β-Ti將會被保留至室溫，隨著β-Ti中鐵含量的進一步增高，在冷卻過程中，將會造成鐵在鈦中的過飽和，進而超過其在鈦中的固溶度而形成金屬間化合物。同時鈦是強碳化物形成元素，易與鋼中的碳元素形成脆性的TiC，導致焊縫脆性增大，容易產生裂紋。

        鈦具有較強的吸收氣體的特性，在高溫下對氧、氮、氫有較高的化學親和力，易形成脆性化合物，使強度顯著提高，而塑性和韌性急劇下降，顯著地增加脆性斷裂傾向及裂紋形成。氧化產物也會顯著降低焊縫金屬的強度和塑性。鈦和不銹鋼在高溫下易氧化，從而降低接頭質量。高溫下鈦易于與空氣中的氫、氧和氮發生反應。鈦在250℃以上開始吸收氫，在400℃以上開始吸收氧，從600℃開始吸收氮。焊接材料的氧化會使得焊接區被這些氣體污染而脆化，甚至產生氣孔。

        在進行鈦合金與不銹鋼的連接時,解決上述問題的關鍵在于通過控制和調節界面處的元素擴散，對界面處脆性相的種類、數量、分布形態進行研究和改善，以提高接頭的塑性和韌性。同時需要選用適當的焊接方法及焊接工藝參數，減小焊接應力，從而實現二者高質量的連接，獲得性能優良的連接接頭。