钛合金管、钛板材的生产加工工艺介绍。熔炼与铸锭 钛的熔点高，化学性质活泼，在高温或熔融状态下容易与空气和耐火材料发生作用。钛及钛合金通常在真空或惰性气体保护的气氛下，在水冷或液体金属冷却的铜坩埚内熔铸。目前钛锭生产中应用最为广泛的是真空自耗电极电弧炉熔炼。将一定比例的海绵钛、返回料和合金元素混合均匀后，在液压机上压制成块状(称电极块)，再采用等离子焊接方法将电极块焊接成电极(棒)，在真空自耗电极电弧炉中经二次重熔成锭。为保证铸锭成分均匀，对加入的合金元素、返回料和海绵钛的粒度均控制在一定范围之内，并采取三次真空重熔。

钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期，钛及其合金已在一般工业中应用，用于制作电解工业的电极，发电站的冷凝器，石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。特点钛合金与其他金属材料相比,有下列优点:①比强度(抗拉强度/密度)高(见图),抗拉强度可达100～140kgf/mm2，而密度仅为钢的60%。中温强度好,使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长期工作。耐蚀性好,在大气中钛表面立即形成一层均匀致密的氧化膜，有抵抗多种介质侵蚀的能力。

工业规模熔炼的钛合金锭一般为3～6t，大型铸锭达15t。通常用真空自耗电极电弧炉熔得的铸锭为圆形。近年也采用其他方法，如等离子熔炼、电子束熔炼、壳式熔炼和电渣熔炼等，熔得钛合金扁锭和方锭。例如日本采用等离子束炉熔炼得重达3t的扁锭，直接供轧制板带之用。锻造是破碎铸态结晶组织、改善材料性能和获得一定尺寸、形状板坯的主要方法。板坯锻造前的加热过程中，钛合金很容易与空气发生强烈反应，形成氧化皮和吸气层，降低材料的塑性和其他性能。因此，常采用感应加热或在气密性好的室状电阻炉中加热。

轧制与铝、铜、钢相比，钛合金板带材轧制时的特点是变形抗力大、塑性低、高温下易氧化，因而加工比较困难。钛锭厂家轧制包括热轧、温轧和冷轧。热轧是钛板带生产过程的重要工序。制定钛合金板带材热轧工艺制度时，还应考虑到晶粒组织对力学性能的影响。为了减少加热时吸气层和氧化皮的形成，纯钛和低合金化钛合金采用较低的加热温度，且在热透情况下尽可能缩短保温时间。然而降低温度会使轧制时变形抗力急剧增加，同时塑性也下降，这对于高合金化钛合金往往是不允许的。精细钛锭钛合金板商家表示为了获得均匀细小晶粒组织和具有良好性能的板带材，生产中常常采用多次热轧、包覆叠轧和温轧等，以保证板带材在α或α+β相区有足够的变形量。因此，确定合理的热轧工艺制度是十分重要的。

对于钛管的识别可以通过1：称重量，钛的密度为4.5左右；听声音，用金属轻轻敲击钛管，听其声音清脆，没有尾音，尾音就是声音慢慢的变小变尖，钢管和不锈钢管都有比较尖的尾音，比铝管声音稍高3。钛管用砂轮机切割时火焰承白色，须特殊砂轮，普通切割钢管和不锈钢管的砂轮根本无法切割，钢管和不锈钢管承火红色。看加工留下的废料，钛材料就是头发丝那么薄都很难用手拉断，反复折很多次才会断，这是其他金属不可能有的特点，这也钛管可耐高压且到极限也不会爆的原因；不生锈和不带磁这是当然的了。

钛管焊缝缺陷是由于钛管焊接时，因氩弧焊枪形成的氩气气体维护层只能维护好焊接熔池不受空气的有害作用，而对已凝固而处于高温状态附近的焊缝及其附近区域则无保护作用，而处于这种状态的钛管焊缝及其附近的区域仍有很强的吸收空气中的氮及氧的能力。钛管焊接时，气孔是经常碰到的一个主要问题。形成气孔的根本原因是由于氢影响的结果。防止产生气孔的工艺措施主要有：在高纯度的氩气保护下进行焊接，氩气纯度不应低于99.99%。选择焊接合适的工艺参数、焊接规范，增加深池停留时间使用便于气泡逸出，可有效地减少气孔。对熔池施以良好的气体保护，控制好氩气的流量及流速，防止产生紊流现象，影响保护效果。彻底清除钛管、钛板和钛板管眼表面上的氧化皮油污等有机物。可以用化学和机械方法清洗。