钛和铝具有密度小、比强度高、耐蚀性好等特点，在航空航天、交通运输、车辆制造、化工领域等具有广泛的应用。

现代工程中复杂工况条件对工件的服役性能提出了更高的挑战，促进了复合结构的发展和应用。由钛合金和铝合金构成的复合构件可大限度发挥两种材料的性能特点。

由于钛和铝在热物理性能和力学性能上存在显著的差异，造成了两者在焊接过程当中容易出现气孔、裂纹等诸多问题。其中由于冶金反应形成金属间化合物是造成Ti/Al异种材料接头性能恶化的重要原因之一。

那么钛和铝焊接难原因有哪些呢？

铝与钛非常容易和氧作用

1.铝和氧作用生成致密而难熔的Al2O3（氧化膜），其熔点高达2050℃, 阻碍两种母材金属的结合，焊缝容易产生夹杂。

2.钛在600℃开始氧化，温度愈高，氧化愈严重，生成TiO2（二氧化钛），在焊缝内形成中间脆性层，使塑性、韧性下降。

铝与钛在不同温度下产生不同反应

1.铝与钛在1460℃时，形成含铝质量分数为36.03%的TiAl（铝化钛）型化合物，增加了金属的脆性。

2.铝与钛在1340℃时，形成含铝质量分数为60%~64%的TiAl3（三铝化钛）化合物。

3.铝与钛熔化后，当含钛质量分数为0.15%时就形成钛在铝中的固溶体。

铝与钛相互溶解度非常小

1.在665℃时，钛在铝中的溶解度为0.26%~0.28%，随着温度的下降, 溶解度变小。

2.在温度降为20℃时，钛在铝中的溶解度降为0.07%，使两种母材金属很难结合。

3.铝在钛中的溶解度更是有限, 这给两种母材金属形成焊缝带来很大困难。铝与钛高温吸气性很大

1.液态铝可溶解大量氢，固态时几乎不溶解，焊缝凝固时氢来不及逸出形成气孔。

2.氢在钛中有很大的溶解度，低温时氢聚集成气孔，使焊缝塑性、韧性降低，容易产生脆裂。

铝与钛和其他杂质形成脆性化合物

1.铝和氧形成的氧化物，增加了金属的脆性，使焊接难以进行。

2.钛和氮形成氮化钛，使金属塑性降低。

3.钛和碳形成碳化物，当碳的质量分数大于0.28%时，使两种母材金属的焊接性显著变差。

铝与钛在不同温度下产生不同反应

1.铝和钛的热导率相差悬殊，铝（206.9W·m-2·K-1）比钛（13.8W ·m-2·K-1）约大16倍。

2.铝和钛的线胀系数相差很大, 铝比钛约大3倍。在应力作用下易产生裂纹。

铝与钛中的合金元素烧损蒸发

1.当铝或铝合金熔化时，比它熔点低的元素如镁、锌等就开始烧损或蒸发了。

2.当达到钛或钛合金的熔点（1677℃）时，铝及其他合金元素烧损蒸发得更多了，使焊缝化学成分不均，强度降低。