随着能源需求的不断增长,长距离油气运输越来越重要,但频繁发生的油气泄漏、输送管爆炸事故,使得油气运输的安全性更引起了人们的关注。腐蚀开裂是引起油气管道事故的主要原因,为了提高管道耐腐蚀性,人们曾试图采用纯不锈钢、钛合金等材料用于油气管道制备,但高昂的成本使得人们不得不另寻途径。钛-钢双金属复合管集钛、钢优点于一身,极好的解决了该问题。目前,国内外钛-钢复合板均采用搭接方式焊接,尚未见其熔焊对接方面的报道,但油气管道结构的特殊性,使得搭接焊接方式难以在其上应用。本文以TA1-X80复合板组织性能为研究依据、TA1-Q235复合板为试验母材,从熔化焊非均匀温度场与钛-钢复合板各层焊缝金属凝固的特殊性及组织匹配性出发,剖析钛-钢焊缝强韧性差异、过渡层界面适配等问题,根据焊接过程焊缝相的形成及强韧/细化机理,分别设计了钛-管线钢复合板各层焊接材料。与此同时,结合母材的使用工况及管道焊接成型技术特点,制定了相应的焊接工艺。通过堆焊及焊缝宏观与微观分析发现,以ERTA-1为钛层焊材,以Cu焊丝、V焊丝为过渡层焊材,以ER50-6为钢层焊接材料进行TAI-Q235复合板的焊接。钛层和过渡层采用TIG焊接工艺,钢层采用MIG焊接工艺。钢层焊接时背面钛层氩气保护,背保氩气流量为15L/min,本实验在焊接过渡层及钛层时采用拖罩保护,拖罩氩气流量为15L/min。试验结果发现选择该类过渡层材料时,接头组织较为粗大,成型质量难以控制,韧性较差。在此基础上研制开发出Cu-V基药芯焊丝,作为单层过渡层焊接材料。试验结果表明所得到焊缝组织由钛层的粗大等轴晶逐渐变为细小的等轴晶或树枝晶并与钢层的铁素体和珠光体组织相互交织连接,且所得接头抗拉强度与屈服强度已达到预期目标,但韧性稍有不足。基于研究结果,对药芯焊丝成分和焊接工艺进行优化。对于TA1-Q235爆炸复合板,选择研制开发的Cu-V基药芯焊丝,采用合适的焊接工艺（TIG,焊接电流120A～140A,MAG焊,焊接电流200A～230A）以及焊前反变形（变形角为1.7°～1.9°）可得到较佳的复合板焊接接头。