常温下，钛及钛合金是比较稳定的，钛及钛合金作为结构材料有许多优点，如比重小、抗拉强度和屈服强度高，在300~500℃下仍具有足够高的强度，在海水及大多数酸碱盐的介质中均具有优良的抗腐蚀性能，在航空、化工、核工业上日益获得广泛的应用。但随着温度的上升，钛及其合金吸收氢气、氧气和氮气的能力逐渐上升。钛从250 ℃开始吸氢，从400 ℃开始吸氧，从600 ℃开始吸氮。由于钛合金同O2、N2 、H2 的亲和力高，接头中含有这些气体时会使接头变脆，降低钛合金焊接接头的冲击性能、塑性和韧性。钛合金中含有氢时会在热影响区产生延迟裂纹。而当焊缝中含氧、氮量较高时，焊缝或热影响区在较大的焊接应力作用下也会出现裂纹，该裂纹也属于延迟裂纹。因此惰性气体( 或真空室) 保护是非常必要的。由于使用真空室本钱较高，所以一般使用惰性气体保护的方法。保护气体主要有氦气和氩气，由于氦气价格高于氩气，一般来说，对不是特殊要求的钛合金的焊接接头和热影响区，使用高纯氩气进行保护就可以防止氧化。
大多数钛合金可以使用氧乙炔焊的方法进行焊接，并且所有的钛合金均可以使用固态焊接方法进行焊接( 如TIG、MIG 、等离子弧焊、激光和电子束焊接) 。事实上，钛合金焊接接头发生裂纹的倾向性要比玄色金属( 如铁合金、镍合金) 小得多。尽管钛合金具有如此良好的性质和其他一些优异的焊接特性，一些工程师们仍然以为钛合金的焊接是相当困难的，主要在于钛合金焊接对于气体保护的要求特别高，一般只有非常专业的职员才能保证气体保护符合要求。实际上，很多焊接手段均可以用来焊接钛合金。由于在焊接过程中引进的空气的N2 、O2 和含碳物质使得钛合金的熔化焊接头变脆，因此待焊区一定要清理干净并使用惰性气体保护。焊接材料基本上也是根据被焊材料的特性进行选取的。钛合金的焊接性一般根据焊接接头的延展性和强度来评价。常见钛合金的焊接性如表所示。
关于钛合金的激光焊接目前的应用趋势是越来越广泛，激光焊接的变形小，生产效率高，而且实现自动化的程度比电子束和TIG 要高。同电子束焊接相比，激光焊不需要真空室等复杂的设备，所以激光焊接实用性更强，而且激光焊可以以不同焊接状态直接焊接。CO2 激光由于功率大，使用25kW/h 可以一次性焊透20mm厚的钛板。Nd ： YAG 激光由于可以使用光纤进行能量传输而使得YAG 的焊接更具灵活性，但由于功率低而使得穿透深度受到限制。激光焊接时轻易产生飞溅，这样就使得表面不清洁，在不能进行焊后处理时一定要特别小心。
焊后检查：对钛合金焊接部位进行目视检查，主要是为了评估气体保护的好坏。当表面呈银白色时，表示气体保护非常好；而当表面为浅黄色或深黄色，表示钛合金受到稍微污染，但仍然还是可以接受的；表面为深蓝色，表示污染比较严重，但由于使用工况的不同，有的可以使用；表面为浅蓝色，污染严重，几乎不可能使用；表面为灰蓝色或灰色时，污染非常严重，不可使用；同样表面为白色时，污染非常严重，不可用。
着色检测的办法：硬度测试和涡流检测可以用来检测接头是否含杂质，由于含有杂质时接头性质会发生改变，主要表现在含有杂质时接头的硬度和电阻率会明显变高。便携式手持硬度测试仪可以原位进行测试焊接件的硬度。这一技术的应用可以方便的检测出焊接质量的好坏。一般情况下，钛合金出现焊接裂纹的情况比较少。然而，有时也会在焊缝或因含杂质而产生裂纹。此时，缺陷可以通过着色检查来发现，同时此方法对疏松也有一定的效果。必须留意的是，在继续进行焊接前一定要将着色液清洗干净。钛材具有优良的耐腐蚀性能，可用于其它金属材料难以胜任的高氯离子浓度介质下工作的设备，选材上一般采用加工性能及力学性能优良的工业纯钛。工业纯钛中的杂质能提高材料的强度，但会使塑性显著降低，以上3种等级的工业钛材随杂质的增多强度依次增加，塑性同时依次下降。与钛合金相比，纯钛的强度较低，但塑性及韧性较好，特别是低温冲击韧性优良, 缺点是温度升高时强度显著下降，故只能在350℃以下温度使用，与普通容器用钢相比，钛材屈强比较高，塑性韧性相对较差。
常温下钛材是很稳定的，但随着温度升高，钛焊缝吸收氢、氧、氮的能力随之也明显上升。试验研究表明, 钛材一般从250℃开始就吸收氢、氧、氮，在焊接时，温度越高，保温时间越长，焊缝塑性则越差，所以在焊接钛材时，如采用氩弧焊接，普通的焊枪是不能满足要求的，因为它不能使焊缝得到有效的保护，普通焊枪形成的保护气只能保护焊接熔池，对于处于已凝固的高温区的焊缝及热影响区, 不能提供保护，就会造成高温焊缝及热影响区吸收氢、氧、氮等气体。氮、氧和氢的侵入均能在焊缝形成间隙固溶体，使焊缝的强度提高，降低焊缝的塑性及韧性，而氢还会显著降低焊缝的冲击韧性进而使焊接接头脆化。因此，焊接时要对于400℃以上的高温区给予充分的保护，包括焊缝背面。
当焊缝氢、氧、氮、碳的含量较高时，焊缝及热影响区会变脆，在较大焊接应力作用下会出现裂纹，这些裂纹一般是在较低温度下形成的，产生原因主要与焊接区气体的保护及待焊工件表面的清理有关。对于钨极氩弧焊而言，良好的气体保护，彻底地清理干净待焊区域，即可避免裂纹的产生。钛材焊接时的气孔形成原因主要是在保护气及母材焊丝中含有的氢、氧、氮、水等杂质，工件表面或钛焊丝上的油脂、氧化物等污染未能清理干净。所以消除气孔形成的方法就是要使用较高纯度的氩气进行保护，一般纯度要达到99.99%，并对焊接时400℃ 以上的区域进行充分的保护，同时焊接前仔细清理钛丝、坡口、工件上的油脂等氧化物。
钛焊接接头中气孔的产生主要受焊接前的清洁程度和焊接接头的预备以及焊接时间是非的影响，同时还有其他一些因素。尽管表面不清洁导致的吸氢是弧焊接头气孔产生的主要原因，但其他因素如氧气、氮气、二氧化碳以及用作保护的惰性气体均有可能导致气孔的产生。同铝的氧化物一样，钛的氧化物具有吸湿性，很轻易从环境大气中吸收湿气。钛部件同含水( 或含水汽) 的接头进行焊接时就会有气态的氢溶解到接头中，随后在凝固时形成小孔。减少钛焊接接头中气孔的措檀越要有：
( 1) 钛部件和焊料要干燥。
( 2) 预备好的焊料建议在48h 内使用完。
( 3) 待焊钛部件的部位与焊料进行往油脂与清洗，然后进行酸洗。
( 4) 使用高纯氩气或氦气进行保护。焊材的选择一般是要求焊材的成分与被焊钛材相匹配，但为了改善接头性能，有时也可选用屈服强度低于母材的焊接材料。在AWS A5.16中规定有工业纯钛焊丝的成分与性能，国标中规定的焊丝成分与性能同AWS一致。在确保严格清理干净待焊区域及保护气良好的情况下，采用如表3规范进行焊接，焊材选用与母材等成分的TA2（AWS 为ERTi-2）焊丝，层间温度控制≤100℃，层间清理干净焊缝表面。焊缝保护效果判断：银白色为保护最好；浅黄色为轻微氧化；蓝色表示氧化严重；灰色则为极差，按不合格处理。
