TA16钛合金管材工艺研究

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TC16钛合金板材冷轧工艺及组织性能研究

Vol. 38 No. 1Februare 2021Ti 穀臧第38卷第1期2021年 2月TC16钛合金板材冷轧工艺及组织性能研究刘志强％，张青来%，韩伟东2，柏秋生％(1.江苏大学材料科学与工程学院，江苏镇江212013) (2.宝鸡市博信金属材料有限公司，陕西宝鸡721013)摘要：进行了 TC16钛合金板材多道次冷轧试制，利用光学显微镜、扫描电镜和X 射线衍射等手段研究了变形量对冷轧板材微观组织与力学性能的影响。

结果表明：a+/3两相TC16钛合金板材冷轧加工是可行的，其极限冷变形量达到79%,冷轧板材表面无裂纹。

大幅度冷轧变形后，TC16钛合金组织为分布均匀的纤维状结构，且存在极少量未充分变形的a 晶粒，并伴有应变诱导的a"马氏体相产生；度和显微硬度均大程度的，发生明显的冷形变$关键词：TC16钛合金；冷轧；微观组织；力学性能中图分类号：TG337. 6文献标识码：A 文章编号：1009-9964(2021)01-020-05Study on Cold Rolling Technology ，Microstructures and Mechanical Propertiesof TC16 Titanicm Alloy SheetsLiu Zhiqiang 1，Zhang Qinglai 1，Han Weidong 2，Bai Qiusheng 1(1. School of Material- Science and Engineering ，Jiangsu University ，Zhenjiang 212013，China )(2. Baji Boxin Metal Material- Co.，Lth.，Baji 721013，China )Abstraci : The multi-pas colvolld tests of TC16 titanium Lloy sheets were produced . The effect of deformation onmicrostructures and mechanicol properties of colvolld sheets were studied by opticol microscope ， sconning electronmicroscope and Xvay difraction. The results show that the cold of a +0 two-phase TC16 titanium Lloy sheetsis feasible ，and the limit cell deformation cm reach 79% without any cracks on the surface. After larve-sca-e coldrolling deformation ，the TC16 titanium Lloy microstructure becomes a uniformly distribuWd fibrous structure ，and they are few incompletely deformed a grains ， accompanied by strain-induced a" martensitic phase. Meanwhile ， theimprovement of tensile strength and microhardnes ，and obvious coll deformation strengthening is obtained .Key words ： TC16 titanium Lloy ; cold rolling ； microstructure ； mechanicol properties钛合金紧固件在飞机上使用不仅可以达到减重、耐的目的，而且钛合金与碳纤维复合材料构件连接的最佳连接件[1，2]$ TC16 (Ti-3Al-5Mo-4. 5V )钛合金 a +0两相合金，热轧或热拉拔加工成棒材和丝材，大用备航空紧固件[3-5]$退火态TC16钛合金棒材或丝材具有良好的冷加工塑性，其室温冷徵比达到1：4,冷Y 后可直接使用或固溶时效后使用[6-8]$ 来[9'11]对TC16钛合金熔炼工艺、锻造、热轧、热处理规范以收稿日期：2020-10 - 09通信作者：张青来(1962—)，男，博士，教授。

紧固件用TC16钛合金棒材热处理工艺研究

第１期(总第２１２期)２０１９年２月机械工程与自动化M E C HA N I C A L ㊀E N G I N E E R I N G㊀&㊀A U T OMA T I O NN o ．１F e b ．文章编号:１６７２Ｇ６４１３(２０１９)０１Ｇ０１３９Ｇ０２紧固件用T C １６钛合金棒材热处理工艺研究高文超１,冯㊀奇２,张㊀智１,李㊀维１,巨莎莎１,吴文琥１(１．西部钛业有限责任公司,陕西㊀西安㊀７１０２０１;２．咸阳天成钛业有限责任公司,陕西㊀咸阳㊀７１００００)摘要:对紧固件用T C １６钛合金棒材的热处理工艺进行了设计和研究,能够满足产品性能要求的退火工艺为:７８０ħ保温２h 后以２ħ/m i n ~４ħ/m i n 的速度炉冷至４００ħ~５００ħ,然后空冷,该退火工艺可保证最大的塑性和最小的强度;或者是７８０ħ保温２h 后空冷,再在６３０ħ保温４h 后空冷,即可保证最大的塑性并具有相当高的强度.关键词:钛合金;棒材;热处理中图分类号:T G １５６ʒT G １４６２＋３㊀㊀㊀文献标识码:A收稿日期:２０１８Ｇ０７Ｇ２５;修订日期:２０１８Ｇ１１Ｇ３０作者简介:高文超(１９７１Ｇ),男,陕西宝鸡人,工程师,本科,研究方向:钛及钛合金的加工.０㊀引言钛及钛合金具有比强度高㊁耐腐蚀性好㊁耐热性能好㊁无磁性等特点,用其生产的紧固件在飞机上使用不仅可以达到减重㊁耐腐蚀的目的,而且是钛合金㊁碳纤维复合材料等结构件必须的连接件,因此成为现代航空航天工业中非常有前途的金属结构材料.T C １６钛合金属于T i ＧA l ＧM o ＧV 系α＋β型高强钛合金,该合金主要在热处理强化状态下使用,本文将分析研究其在棒材生产过程中热处理强化工艺参数的确定.１㊀热处理试验１．１㊀材料试验材料选用Φ６m m 棒材,通过金相分析法测得试验铸锭的相变点为８６０ħ~８６５ħ,棒材锻态组织如图１所示.图１㊀T C １６棒材锻态显微组织１．２㊀热处理工艺及结果本试验依据标准G J B３７６３A ２００４«钛及钛合金热处理»制定了T C １６成品棒材相应的热处理试验工艺,见表１.从表１中可以看出:本试验制定了４份退火工艺,共２类(普通退火㊁双重退火),根据钛及钛合金紧固件力学性能测试取样要求,每份工艺试样为５组.对根据表１热处理工艺热处理后的试样进行了力学性能及工艺性能的测试,其结果如表２所示.由表２可知:７８０ħ保温２h 后空冷的热处理工艺中,所测试的５组力学性能中有３组抗拉强度R m 不能满足产品性能要求,且在测试冷顶锻工艺性能时,均产生开裂;７８０ħ保温２h 随炉冷至５５０ħ后空冷的热处理工艺中有３组断面收缩率Z 低于产品性能要求;另外的两份退火工艺中,其力学性能均满足要求.对比满足要求的两份退火工艺,双重退火的R m 值平均高７６M P a ,Z 值较稳定且略高１％,冷顶锻工艺性能均合格.因此,从力学性能是否能够满足要求的角度来看:我们可以选择出７８０ħ保温２h ,炉冷至５００ħ后空冷热处理工艺及７８０ħ保温２h ,空冷,再在６３０ħ保温４h ,空冷的热处理工艺较适合产品要求.表１㊀T C １６棒材退火工艺热处理工艺普通退火和双重退火第一阶段双重退火第二阶段退火温度(ħ)保温时间(h )冷却方式退火温度(ħ)保温时间(h )冷却方式１７８０２空冷２７８０２２ħ/m i n ~４ħ/m i n 炉冷至５５０ħ后空冷３７８０２２ħ/m i n ~４ħ/m i n 炉冷至５００ħ后空冷４７８０２空冷６３０４空冷２㊀试验结果分析T C １６棒材各种退火状态下的显微组织如图２所示.众所周知,α＋β两相合金和亚稳定β型钛合金退火时除再结晶过程外还可能发生与相变有关的组织性能的变化,T C １６这种β稳定元素含量较高的钛合金的显微组织一般都呈多边形化.另外,经过热变形后的两相钛合金,不仅发生回复和再结晶,还存在亚稳定β相的分解.退火钛合金的综合机械性能的好坏很大程度上取决于多边形和亚稳定β相的分解哪一个先发生,多边形化先发生是所希望的.在图２中,我们可以发现α相完全多边形化了,这样可以推断T C １６钛合金在７８０ħ退火时首先发生的是多边形化.表２㊀T C １６棒材退火态力学性能热处理工艺试样编号抗拉强度R m (M P a)延伸率A (％)断面收缩率Z(％)冷顶锻７８０ħ保温２h ,空冷１９３８１７．５６４开裂２９３７１５．５６４开裂３９１２２０．５６９开裂４９１５２０．５６６开裂５９５０１５．５６４开裂７８０ħ保温２h ,炉冷至５５０ħ后空冷１８４８１８．５５９２８６０２０．５５４３８３７２１．５６１４８５１２２．５６３５８５４２０６０７８０ħ保温２h,炉冷至５００ħ后空冷１８３５２２６３２８２３２５．５６４３８４０２２６１４８２５２３．５６２５８２３２３．５６３７８０ħ保温２h ,空冷,６３０ħ保温４h,空冷１９０８２１６２合格２８９６２１６３合格３９１３２１６４合格４９０５２０．５６４合格５９０３２２６３合格性能要求８１５~９３０ȡ１４ȡ６０图２㊀T C １６棒材各种退火状态下的显微组织观察图２(a )~图２(d)显微组织,可以发现在相同的退火温度下保温相同的时间后,仅仅是由于热处理工艺中的冷却方式发生变化,而导致４种热处理工艺下的显微组织产生了不同之处;比较４种金相图发现,图２(c )㊁图２(d )的α相含量较图２(a )㊁图２(b)的金相组织中α相含量多,同时可以注意到,图２(d)中的α相和β相分布更加弥散.结合表２可知:采用随炉冷却到一定温度后再空冷的冷却方式,材料力学性能的稳定性较好.这一现象与相关资料研究得到的结论相吻合,以２ħ/m i n ~４ħ/m i n 的速度炉冷时,可以得到相当稳定的α＋β组织.至于各工艺之间机械性能存在高低不等的差异,这与其他的两相合金一样,在冷却方式发生变化后,T C １６钛合金中α相和β相的分布比例会产生变化,从而引起材料机械性能的变化.T C １６钛合金在靠近临界温度７９０ħ的温度下即７８０ħ退火后空冷时,强度特性较高(见表２),且塑性特性仍然能够保持很高,这主要是空冷并不能使亚稳定β相固定下来,这些亚稳定β相发生了部分的分解.对比图２中的４种显微组织,还可以发现T C １６钛合金的退火组织是α相和β相的混合组织,在两相区靠近A c ３点时(A c ３点为α相转变为β相的开始温度,T C １６钛合金的A c ３点是８００ħ)晶粒实际上是不长大的.双重退火的第一阶段中组织及相组成的特点如上所述,在空冷过程中没有分解的亚稳定β相在第二阶段继续并完全分解,亚稳定β相的分解方式可以简单地表示为:β亚稳定ңβ亚稳定＋αңβ＋α.这个过程在电子金相研究中可以被观察到,最终的显微组织如图２(d)所示,具有更加弥散的α相组织且其含量远远高于β相的含量.在表２中,双重退火状态下的强度较之其他几种退火状态下的要高些,这是与亚稳定β相的分解弥散强化相关的;双重退火状态下的塑性也比较高,这与α相含量有相当的关系,因此可以解释在两种退火状态下的冷顶锻试验中,空冷方式全部开裂而双重退火状态下全部合格的测试结果.３㊀结论(１)７８０ħ保温２h 后以２ħ/m i n ~４ħ/m i n 的速度炉冷至４００ħ~５００ħ,然后在空气中冷却,可保证最大的塑性和最小的强度.(２)７８０ħ保温２h 后在空气中冷却,再在６３０ħ保温４h ,空冷,即可保证最大的塑性和也可具有相当高的强度.(３)双重退火可使亚稳定β相的分解产生弥散强化,冷顶锻测试性能全部合格.参考文献:[１]㊀王金友,葛志明,周彦邦．航空用钛合金[M ]．上海:上海科学出版社,１９８５．I n v e s t i g a t i o no nH e a t T r e a t m e n t T e c h n o l o g y o fT C １６T i t a n i u m A l l o y Ba r f o rF a s t e n e rG A O W e n Ｇc h a o １,F E N G Q i ２,Z H A N GZ h i １,L IW e i １,J US h a Ｇs h a １,W U W e n Ｇh u１(１．W e s t e r nT i t a n i u m T e c h n o l o g l e sC o ．,L t d ．,X i ᶄa n ７１０２０１,C h i n a ;２．X i a n y a n g T i a n c h e n g T i t a n i u mI n d u s t r y C o ．,L t d ．,X i a n y a n g ７１００００,C h i n a )A b s t r a c t :I n t h i s p a p e r ,t h e h e a t t r e a t m e n t p r o c e s s o f T C １６t i t a n i u ma l l o y r o d f o r f a s t e n e r sw a s d e s i gn e d a n d s t u d i e d ,a n d t w om e t h o d sw e r e p r o p o s e dw h i c h c o u l dm e e t t h e r e qu i r e m e n t s o f t h e p r o d u c t ᶄs p e r f o r m a n c e ．O n e i sh e a t p r e s e r v a t i o na t ７８０ħf o r ２h ,t h e n t h e f u r n a c e i s c o o l e d a t ２~４ħ/m i n t o a b o u t ４５０ħa n d t h e n a i r c o o l e d ,w h i c h c a n g u a r a n t e e t h em a x i m u m p l a s t i c i t y a n dm i n i m u ms t r e n gt h ．T h e o t h e r i s h e a t p r e s e r v a t i o n a t ７８０ħf o r ２h a n d a i r c o o l e d ,a n d t h e n k e e p i n g a t ６３０ħf o r ４h a n d a i r c o o l e d ,t o e n s u r e t h em a x i m u m p l a s t i c i t ya n d f a i r l y h i g h s t r e n gt h ．K e yw o r d s :t i t a n i u ma l l o y ;b a r ;h e a t t r e a t m e n t０４１机械工程与自动化㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年第１期㊀。

钛合金的制备工艺及其应用研究

钛合金的制备工艺及其应用研究钛合金是一种高强度、低密度、耐腐蚀的金属材料，因其优异的性能而广泛应用于航空、航天、船舶、汽车、医疗等领域。

然而，钛合金的制备工艺复杂，涉及到很多因素，如纯度、成分、温度、压力等，因此在制备过程和应用研究中面临着很多挑战。

一、钛合金的制备工艺1. 材料选择钛合金的制备首先要选择合适的原料。

一般来说，钛合金通常由纯钛和合金元素组成。

合金元素中常见的有铝、钒、铬、锰、镁、钼、锆等。

不同的合金元素对钛材料具有不同的影响，因此在选择合金元素时应该根据需要和要求合理选择。

2. 纯化纯化是制备钛合金的关键步骤之一。

钛合金通常是由钛粉末制成的，而钛粉末中包含着杂质，如氧、氮、碳等。

这些杂质会降低钛合金的性能。

因此，在制备钛合金时需要对钛粉末进行纯化处理，以提高钛合金的质量。

3. 合金化合金化是钛合金制备中的另一个关键步骤。

通过合金化可以向纯钛中加入适量的合金元素，改善钛合金的性能。

合金化的方法主要有熔融法、粉末冶金法、化学还原法等。

其中，熔融法是最常用的方法之一，可以获得高纯度的钛合金。

4. 熔炼钛合金的熔炼是制备过程中的关键步骤之一。

熔炼的目的是将合金元素与纯钛均匀混合。

钛合金的熔炼方法有真空熔炼、氩气保护下熔炼、氢弧熔炼等。

这些方法各有优缺点，需要根据具体需求选择。

5. 锻造锻造是钛合金制备的最后一个步骤，其目的是通过机械加工使钛合金具有更好的性能。

钛合金的锻造方法有热锻造和冷锻造。

热锻造适用于较大的结构件制备，冷锻造适用于小尺寸、高精度的制品制备。

二、钛合金的应用研究1. 航空航天领域钛合金因其良好的高温性能、尺寸稳定性和高比强度等特点而成为航空航天领域的重要材料。

在航空航天领域中，钛合金主要应用于发动机叶片、机身外皮、轻质结构件等领域。

2. 汽车领域钛合金在汽车领域中的应用也日益重要。

钛合金由于具有优异的耐腐蚀性和高强度的特点，可以作为汽车零部件的材料，如排气系统、制动系统、底盘等。

钛合金的制备及应用研究

钛合金的制备及应用研究钛合金是一种重要的金属材料，在现代工业生产中应用十分广泛。

它的优良性能使得它形成了独特的市场价值，并成为了高新技术制造业的宠儿。

钛合金的制备方法有多种，不同的方法会产生不同的合金组成和性能，因此在制备过程中选用适合的方法非常重要。

本文将从钛合金制备和应用两个方面进行探讨。

一、钛合金的制备方法1. 熔融法熔融法是制备钛合金最常用的方法之一。

它的基本原理是将钛及其他金属原料放入电炉中熔炼，然后进行等温保温，最后进行冷却。

该方法易于控制，可以制备出大尺寸的钛合金坯材，适用于制备高品质的金属材料。

但是该方法的缺点也很明显，成本较高，可以获得的最大尺寸仅限于电炉的尺寸。

2. 粉末冶金法粉末冶金法是一种溶剂冶金方法，其原理是通过将钛及其他金属原料制成粉末，然后进行混合、压缩和烧结等工艺制成钛合金。

该方法可以获得高品质的钛合金产品，并且可以制备出复杂形状的部件，适用于小批量生产。

但是该方法的工艺流程较为复杂，而且要求原材料粉末的制备和性能检测等工作也不容易开展。

3. 化学还原法化学还原法是一种通过化学反应获得金属材料的方法。

钛合金通常是通过将金属钛原料和化学还原剂混合，进行还原反应而制备的。

不同的还原剂可以得到不同成分的钛合金。

该方法具有反应速度快、原材料要求不高、成本较低等优点。

但是产物的纯度和成分控制较难，难以获得高品质的钛合金材料。

二、钛合金的应用研究随着现代科技的快速发展，钛合金在多个领域的应用也越来越广泛，如航空航天、船舶制造、汽车工业、人工关节等。

1. 航空航天航空航天领域对材料的要求十分严格，要求材料具有高强度、低密度、优良的耐腐蚀性等特点。

因此，钛合金成为航空航天领域首选的结构材料。

应用钛合金制造飞机零件、发动机叶片、燃烧室等，可以使飞机的整体性能得到大幅提升。

2. 汽车工业在汽车行业，钛合金主要应用于发动机的制造。

钛合金的强度和耐腐蚀性能可以有效地提高发动机的可靠性和稳定性。

钛合金的加工工艺研究

钛合金的加工工艺研究钛合金属于一种重要的高强度材料，具有轻量、高强、耐腐蚀、耐高温等优异性能，被广泛应用于航空、航天、汽车和生物医学等领域。

然而，由于钛合金的难加工性，使得其在加工过程中面临着很多技术难题。

因此，本文将探讨钛合金加工工艺的研究现状及存在的问题。

钛合金加工工艺研究现状钛合金的加工工艺主要包括切削、锻造、铸造和成形等多个方面。

在各种加工工艺中，切削是最常用的加工方式。

具体包括铣削、钻削、车削、线切割等。

钛合金加工的难点在于其高化学活性、低导热性、难切削等特性，不仅加工难度大，而且不良切屑的产生也会导致零件表面的质量和精度下降。

因此，削减切屑量和提高切削寿命是目前钛合金加工研究的热点方向。

此外，还包括表面处理、切削液和工艺参数等方面的研究，旨在提高钛合金加工的质量和效率。

一种新兴的钛合金加工工艺是激光加工。

相比传统切削技术，激光加工具有高精度、高效率、无接触等优点，成为研发实践和应用领域的热点方向。

但激光加工也存在一些问题，比如激光加工在局部加热的同时会产生较大的热影响区，易导致材料裂纹、变形等问题。

因此，如何减少热影响和缩小加热区成为激光加工研究的热点之一。

钛合金加工工艺存在的问题目前，钛合金加工仍然存在着诸多问题，主要包括以下几个方面：（1）加工难度大。

钛合金硬度高、韧性差、化学稳定性强，导致加工时易产生较大的卡刀量和热影响区，难以实现高效加工。

（2）表面质量难以保证。

加工过程中容易产生划痕、烧伤、去除层等问题，引起表面质量降低，影响使用寿命和性能。

（3）成本高。

钛合金的成本较高，加工难度大，加工成本也相应较高，限制了其应用范围和推广。

（4）切削液的选择问题。

在钛合金加工中，切削液的作用不仅仅是冷却和润滑，更重要的是其抗蚀性、稳定性等性能。

但目前切削液的选择仍存在不足和短缺。

结语钛合金是一种重要的先进材料，其应用范围广泛。

然而，在加工过程中，由于钛合金的难加工性，导致加工难度大、成本高等问题，需要在刀具材料、刀具结构、工艺技术等方面加强研究和实践。

热处理工艺对TC16钛合金棒材性能的影响

性能的影响规律以及固溶时效工艺参数对Ｔ１Ｃ６钛合
金力学性能的影响规律。
图１Ｔ１Ｃ６钛合金棒材金相照片
Ｆｉ．１ＭｅａｌｇａｓｏｇｔｌｏｒｐｈｆＴＣ１ｌｏａｓ６ａｌｙｂｒ
２实
２１实验材料．
实验选用宝鸡钛业股份有限公司经自由锻、精
锻、轧制、拉拔等工序加工的Ｔ１Ｃ６钛合金但局部也存在片状组织，见图１。
２２实验方法．
～
８ｍｍ材，其组织大部分为均匀细小的等轴组织，棒
量
作者简介：邵军（９８）１６一，男，高级工程师。
第３期
邵
军等：热处理工艺对Ｔ１合金棒材性能的影响Ｃ６钛
３３
镦性能起重要作用的断面收缩率在退火温度为８０℃ ２出现最大值。材料的冷镦性能与面缩值基本成正向相关，且在冷镦加工时较低的屈服强度对材料变形较为有利。因此，在选择Ｔ１合金退火工艺参数Ｃ６钛时应充分考虑这一规律，兼顾强度与塑性，特别是
３２１固溶温度对性能的影响．．
ＴＩＣ６钛合金在不同固溶温度处理后的力学性能见图３。从图３可以发现，Ｔ１合金在８０ｑＣ６钛０Ｃ固溶时，屈服强度（硼：特别低，抗拉强度（、延）Ｒ）

TA16钛合金管材拉伸性能及组织研究

第46卷第9期2018年5月广　州　化　工Guangzhou Chemical IndustryVol.46No.9May.2018TA16钛合金管材拉伸性能及组织研究*张亚峰,于振涛,余　森,贺新杰,汶斌斌,刘汉源,何卫敏,赵利渊(西北有色金属研究院,陕西省医用金属材料重点实验室,陕西　西安　710016)摘　要:对大变形轧制的TA16钛合金管材在不同温度下进行热处理,分析热处理温度对管材室温拉伸性能和显微组织的影响,选择最优工艺对管材进行热处理,测定室温拉伸性能及工艺性能㊂并对管材进行不同温度高温拉伸,分析温度对管材高温拉伸性能和拉伸断口形貌的影响㊂结果表明:在600~750℃热处理时,管材强度和塑性随着温度升高呈下降趋势,晶粒逐渐长大㊂在100~350℃高温拉伸时,管材强度随温度升高而降低,拉伸断口均出现颈缩,表现出塑性断裂特征㊂关键词:TA16钛合金;热处理;微观组织;工艺性能;力学性能;断口形貌　中图分类号:TG156.2 　文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2018)09-0030-03*基金项目:陕西省重点科技创新团队(2016KCT-30);陕西省重点项目-社会发展领域(2017ZDXM -SF-039);陕西省重大科技成果转化项目(2016KTCG01-04)㊂第一作者:张亚峰(1981-),男,工程师,主要从事金属材料加工㊂Tensile Properties and Microstructure of TA16Alloy Pipes *ZHANG Ya -feng ,YU Zhen -tao ,YU Sen ,HE Xin -jie ,WEN Bin -bin ,LIU Han -yuan ,HE Wei -min ,ZHAO Li -yuan(Northwest Institute for Nonferrous Metal Research,Shaanxi Key Laboratory of Biomedical Metal Materials,Shaanxi Xi’an 710016,China)Abstract :TA16titanium alloy tubes with large deformation was heat treated at different temperatures respectively,and the effects of heat treatment temperature on the tensile properties and microstructure of tubes at room temperature were analyzed.The tensile properties and technological properties of the sample treated by optimized process at room temperature were tested.High temperature tensile properties of tubes were tested at different temperatures respectively,and the influence of temperature on the high temperature tensile properties and fracture appearance of tubes was analyzed.The results showed that the strength and ductility of the tubes decreased with the increase of heat treatment temperature from 600℃to 750℃,and the grains grew gradually.The high temperature tensile test results showed that the strength of the tubes decreased with the increase of the drawing temperature from 100℃to 350℃,and the obvious necking appeared in the stretch process,which showed the characteristics of plastic fracture.Key words :TA16Ti alloy;heat treatment;microstructure;processing properties;mechanical properties;fracture morphologyTA16合金的名义成分为Ti-2Al-2.5Zr,是一种单相α型钛合金,相变点约930℃㊂由于TA16合金具有较高的塑性㊁适中的强度,并具有良好的冷㊁热加工性能㊁耐蚀及焊接性好等特点而主要以管材形式在航空㊁船舶及核反应堆等领域作为管路系统应用[1-7]㊂管路系统长期是在高温㊁高压及高应力等条件极为复杂㊁苛刻的工况下使用,要求管材具有良好的室温㊁高温性能㊁工艺性能和抗腐蚀性能㊂而随着航空㊁航天产品小型化㊁轻型化的发展需要,对管路系统提出了更高的要求㊂本文通过对冷轧后的TA16合金管材进行不同温度的热处理,取样分析管材室温拉伸性能和金相组织,探索热处理温度对TA16合金管材性能和显微组织的影响㊂选择最佳工艺进行批量热处理,进行室温拉伸性能和工艺性能测定㊂由于TA16合金管材需长期在高温环境下服役,取样进行不同温度的高温拉伸测试和拉伸断口形貌观察,研究TA16合金管材在不同温度下性能和断口形貌的变化规律㊂我国钛合金管材在管路系统实际应用方面与国外先进国家仍存在较大差距,在小规格管材的研制和加工技术方面落后,产品存在性能不稳定㊁批次性差㊁晶粒粗大等问题㊂作者希望这些研究工作的开展有助于加深对钛合金塑性变形规律的认识,能够为TA16合金的生产和推广提供帮助㊂1　实　验实验选择1级海绵钛㊁原子能级海绵锆和铝箔㊁铝豆为原料,经过3次真空自耗电弧炉熔炼制备成Φ160mm 的TA16合金铸锭,铸锭化学成分见表1㊂第46卷第9期张亚峰,等:TA16钛合金管材拉伸性能及组织研究31表1　TA16合金铸锭化学成分Table1　The composition of the TA16alloy ingots元素含量ω/%元素含量ω/%Al2.20C0.009Zr2.39H0.003Si<0.04O0.09Fe0.052N0.006TA16合金铸锭经过开坯,精锻成Φ100mm棒坯㊂棒坯经车光㊁钻孔㊁包套后采用1500t卧式挤压机挤制成Φ30mm管坯㊂采用LG30轧机进行开坯至Φ21mm后,采用LD30/15/8轧机进行不同变形量㊁多道次精轧至成品㊂轧制后的管材经过除油酸洗后,分别经不同温度(600℃㊁650℃㊁700℃㊁750℃)保温60min,热处理均采用Φ250×2500mm真空热处理炉进行㊂试样截面经过磨制㊁抛光后,使用腐蚀剂(1~3mLHF+2~6mL HNO3+100mL H2O)进行腐蚀,浸蚀时间为10~20s㊂采用Olympus MPG3立式金相显微镜对显微组织进行观察㊂管材试样室温拉伸性能在INSTRON5985万能材料实验机上按照GB/T228-2002‘金属材料室温拉伸试验方法“测定,管材试样高温拉伸性能在INSTRON5982万能材料实验机上按照GB/T4338-2006‘金属材料高温拉伸试验方法“测定Rm,Rp0.2,A分别为材料的抗拉强度㊁屈服强度和断后伸长率㊂在JSM-6700F扫描电子显微镜上观察拉伸试样的断口形貌㊂2　结果与讨论2.1　热处理温度对TA16合金管材室温拉伸性能的影响TA16合金管材是经过大变形量冷轧而成㊂管材经过加工内部产生大量的位错㊁缺陷以及较大的残余应力,使得管材强度较高,塑性较低㊂图1为不同热处理温度与力学性能的关系曲线㊂由图1可见,管材在不同的热处理制度下,随着温度的升高,其强度和塑性均呈下降趋势㊂管材在600℃热处理时,获得较好的强塑性匹配,主要是由于经过大变形轧制使得管材晶内储能较多,回复较快所致㊂在600~750℃热处理时,管材的强度变化不明显,管材的抗拉强度介于575~600MPa,屈服强度介于425~475MPa㊂在750℃热处理时,管材的抗拉强度并不随温度的升高而变化,基本保持稳定水平,反而管材的塑性降低,主要是由于随着温度的升高晶内储能充分释放,加工硬化得到消除,高的热处理温度造成再结晶晶粒长大引起㊂图1　退火温度对TA16管材力学性能的影响Fig.1　Effects of heat treatment on performance of TA16tubes图2　退火温度对TA16管材屈强比的影响Fig.2　Effect of heat treatment on yield ratio of TA16tubes屈强比是判断金属材料塑性的重要指标,也是制定金属塑性加工工艺的重要依据之一㊂通常情况下钛及钛合金的屈服强度与抗拉强度差异较小,即屈强比较高,一般在80%以上,而许多中㊁高强度的钛合金的屈强比在95%以上,导致塑性相对较差㊂图2为不同热处理温度对管材屈强比的影响曲线㊂由图可见,随着热处理温度的升高,屈强比逐步减小,管材试样产生明显的软化,有利于管材的冷加工㊂2.2　热处理温度对TA16合金管材室温拉伸组织的影响选择不同的热处理制度对合金组织及晶粒大小有着直接的影响,管材试样低于600℃热处理时,变形流线组织明显减少,但仍然残留着部分破碎的加工态变形组织;在600℃热处理时,TA16合金发生再结晶并获得较好的强塑性匹配,主要是由于管材经过大变形提高位错密度,而合金中80%~90%再结晶储存能是以位错形式储存于变形金属中,位错产生的再结晶驱动力与位错密度成正比㊂因而变形后的金属内部变形量越大其储存能就越高,再结晶的驱动力也就越大[5]㊂随着热处理温度的升高,在650℃㊁700℃和750℃时TA16合金再结晶的晶粒逐渐长大(见图3)㊂图3　不同温度热处理后TA16管材的金相组织Fig.3　Microstructure of TA16tubes after different heat treatment2.3　成品管材热处理后的工艺性能从不同温度热处理后的试样拉伸性能可看出,管材经600℃热处理可获得较好的强塑性匹配㊂采用该温度对成品管材进行批量热处理,测得的室温拉伸性能完全符合GJB3423A-2008要32　广　州　化　工2018年5月求(性能见表2)㊂在室温下,用锥度为74℃的顶芯在管材轴向施加压力,使管材产生外径为原始外径的1.3倍的扩口变形后,管材试样扩口处表面没有出现裂纹和其他可见的缺陷㊂按照弯曲半径为管材名义外径的3倍要求,使管材试样弯曲180℃,弯曲处表面没有出现裂纹和其他可见的缺陷㊂管材进行压扁试验,压至规定的间距H 时(①H =3.33mm;②H =4.93mm;③H =6.15mm;④H =8.15mm),管材表面没有出现裂纹和其他可见的缺陷㊂表2　TA16合金管材批量化热处理性能Table 2　Batch heat treatment performance of TA16alloy tubes规格/mmRm /MPa Rp 0.2/MPa A /%Φ4.0×0.757444428.5Φ6.0×1.055944129.5Φ8.0×1.056144828.5Φ12.0×1.055644530.02.4　热处理温度对TA 16合金管材高温拉伸性能的影响TA16合金管材主要在航空㊁舰船㊁核反应堆热交换系统㊁液压管路系统中是在高温㊁高压及高应力等极为复杂的恶劣工况下工作,工作温度通常在350℃左右㊂在长期服役中TA16合金管材内部必然产生较大的温度梯度和应力梯度,引起材料产生循环往复的局部塑性变形㊂因此,在高温下管材性能的好坏对整个系统的安全性和稳定性影响至关重要㊂选择100℃㊁150℃㊁200℃㊁250℃㊁300℃㊁350℃对TA16合金管材进行高温拉伸试验,观察管材在高温下性能的变化规律㊂图4　TA16合金管材高温拉伸性能Fig.4　High temperature tensile properties of TA16alloy tubes由图4可见,随着拉伸温度的升高,管材抗拉强度和屈服强度均呈现下降趋势㊂在100~200℃拉伸时,管材的抗拉强度从497MPa 下降到404MPa,屈服强度从315MPa 下降到265MPa,强度降幅比较明显㊂在250~350℃拉伸时,管材的抗拉强度从404MPa 下降到341MPa,屈服强度从265MPa 下降到229MPa,强度变化呈缓慢下降趋势,TA16合金管材性能在这个区间表现出对温度不敏感,对材料长期在300℃左右温度下使用的安全性和可靠性非常有利㊂350℃高温拉伸所测的管材性能满足GJB 3423A 规定的Rm ≥245MPa,Rp 0.2≥177MPa 的要求㊂2.5　热处理温度对TA 16合金管材高温拉伸断口形貌的影响用SEM 电镜观察TA16合金管材高温拉伸断口形貌,从拉伸断口的SEM 分析看(见图5),所有试样经过高温拉伸的断口均出现颈缩,断口明显可见大量撕裂棱和韧窝,撕裂棱下有大量滑移线,韧窝浅且窝底平坦,另外断口上出现一定数量的河流状特征㊂由于韧窝和撕裂棱高度较低,因此TA16合金在350℃下的塑性低于室温也是必然的㊂图5　TA16管材不同温度拉伸断口形貌Fig.5　Tensile fracture morphology of TA16tubes at different temperatures3　结　论(1)TA16合金管材在600~750℃热处理时,管材的强度㊁塑性和屈强比随着温度的升高均呈下降趋势,在600℃热处理时,管材可获得最佳的强塑性匹配㊂管材的内部组织发生再结晶,随着温度的升高,晶粒逐渐长大㊂(2)选择600℃批量热处理时,测得的管材室温拉伸性能及工艺性能符合GJB 3423A 要求㊂(3)TA16合金管材在100~350℃高温拉伸时,管材的强度呈下降趋势,测得的管材350℃高温拉伸性能符合GJB 3423A 要求㊂管材高温拉伸断口均出现颈缩,表现出塑性断裂的特征㊂参考文献[1]　于振涛,周廉,邓炬,等.Ti-2Al-2.5Zr 合金管㊁板材织构研究[J]稀有金属材料与工程,2000,29(2):86-89.[2]　佟学文,李胜杰,杨陇林,等.TA16钛合金热加工管材工艺研究[J]金属学报,2002,38(增刊1):397-399.[3]　李远睿,胡跃均,王书珍.Ti-2%Al-2.5%Zr 钛合金的高温持久强度[J].重庆大学学报,2007,30(3):56-59.[4]　魏寿庸,祝瀑,刘峰,等.Ti-2Al-2.5Zr 钛合金简介[J].钛工业进展,1998,15(3):6-8.[5]　江志强,杨合,詹梅,等.钛合金管材研制及其在航空领域应用的现状与前景[J].塑性工程学报,2009,16(4):44-50.[6]　杨英丽,卢亚锋,郭荻子,等.氧含量及轧制工艺对纯钛管材性能的影响[J].钛工业进展,2011,28(5):27-30.[7]　高文静.TA16钛合金管材工艺研究[J].热加工工艺,2016,45(1):163-165.[8]　周伟,陈军,赵永庆,等.钽钛合金再结晶退火工艺研究[J].热加工工艺,2006,35(20):61-63.。

钛钢管生产工艺

钛钢管生产工艺钛钢管是一种常用的管材料，其具有耐腐蚀、高强度、轻质等优点，被广泛应用于化工、航空航天、生物医药等领域。

钛钢管的生产工艺包括材料配比、钢管挤压、热处理等步骤。

首先，钛钢管的生产工艺开始于材料配比。

钛钢管的制造主要原料是钛合金和钢材。

钛合金是通过提炼、合金化等工艺获得的，而钢材则是由炼钢炉中的炉料冶炼而成。

在配比过程中，需要根据生产需求确定合适的钛合金和钢材比例，以便获得所需的力学性能和耐腐蚀性能。

接下来是钛钢管的挤压工艺。

挤压是制造钛钢管的主要工艺步骤之一。

首先，将预先加热和软化的钛合金和钢材放入挤压机的料斗中，然后通过高温高压的挤压作用，使钛合金和钢材在挤压机的模具中形成圆形管壳。

挤压过程中需要控制挤压速度和温度，以确保钛钢管的内外壁平整、密度均匀，避免产生缺陷。

挤压后的钛钢管还需要进行热处理工艺。

热处理是通过加热和冷却的方式改变钛钢管的组织结构和性能。

首先，将挤压后的钛钢管放入炉中进行加热，使其达到合适的温度。

然后，根据不同的需要，可以进行退火、正火、淬火等处理。

退火可以改善钛钢管的塑性和韧性，正火可以提高钛钢管的硬度和强度，淬火则可使钛钢管表面形成一层硬度较高的保护层，提高耐腐蚀性。

最后是钛钢管的成型和检测。

经过热处理后，钛钢管的组织结构和性能得到改善，但还需要进一步成型和检测。

通过特殊的成型设备，将热处理后的钛钢管进行拉伸或扩径，使其达到规定的尺寸和外形。

同时，在成型过程中还需要进行均匀的冷却，以保证钛钢管的内外壁平整。

成型完成后，还需要进行尺寸、化学成分、力学性能等方面的检测，以确保钛钢管的质量满足标准要求。

综上所述，钛钢管的生产工艺主要包括材料配比、钢管挤压、热处理、成型和检测等步骤。

这些工艺的合理应用和严格执行，可以确保钛钢管具有优良的性能和质量。

随着科学技术的不断进步，钛钢管的生产工艺也在不断创新和完善，以满足不同领域对钛钢管的需求。

ta16钛合金化学成分

ta16钛合金化学成分《ta16钛合金化学成分》同学们，今天咱们要讲的是ta16钛合金的化学成分，不过在这之前呢，咱们得先了解一些化学的基础知识，就像盖房子要先打地基一样。

咱们先来说说化学键吧。

化学键就像是原子之间的小钩子，把原子们连接在一起组成分子或者化合物。

这里面有两种很重要的“小钩子”方式呢。

一种是离子键，你们可以想象带正电和带负电的原子就像超强的磁铁一样，正电的原子和负电的原子一下子就吸在一起了，这就是离子键。

还有一种是共价键，这就好比几个原子共用一些“小钩子”来连接彼此。

再来说说化学平衡，这个概念就像是拔河比赛。

同学们想象一下，反应物和生成物就像两队人在拔河。

刚开始的时候，可能这两队人力量不均衡，但是随着拔河的进行，最后会达到一种状态，两队人的力量相当了，也就是正反应的速率和逆反应的速率相等了，而且两边的人数（这里类比物质的浓度）也不再变化了，这就是化学平衡状态啦。

那分子的极性是啥呢？咱们可以把分子想象成一个个小磁针。

就拿水来说吧，水是极性分子。

水分子里的氧一端就像磁针的南极，带负电；氢的一端就像磁针的北极，带正电。

而像二氧化碳这种分子呢，它是直线对称的，就像一个两边一样重的哑铃，整体上正负电荷分布均匀，这就是非极性分子啦。

接下来讲讲配位化合物。

这就像是一场聚会，中心离子就像是聚会的主角，而配体呢，就是那些提供孤对电子共享的小伙伴，它们凑在一起就形成了配位化合物。

氧化还原反应中的电子转移也很有趣。

就好比做买卖一样，比如说锌和硫酸铜反应。

锌原子就像一个大方的商人，它把自己的电子给了铜离子，这样锌就变成了离子，而铜离子得到电子就变成了原子。

这就是氧化还原反应里的电子转移啦。

还有化学反应速率的影响因素。

温度就像天气一样，温度高的时候呢，原子就像我们在炎热天气里一样，更有活力，运动得更快，这样反应也就更快了。

浓度呢，就好比是跑道上的人多少。

如果跑道上的人（分子或者原子）多，那相互碰撞反应的机会就多，反应就快；人少的话，碰撞机会少，反应就慢。

钛合金ta16弹塑性修正因子数值分析方法研究

摘要：本文对核级规范提供的奥氏体不锈钢材料的弹塑性修正因子(KE)的各种敏感因素进行数值验
算，确定了不锈钢材料Z2CND18 12(控氮)简化弹塑性疲劳分析所需KE与规范限值之间最小保守裕量
为12% $基于钛合金TA16的单轴拉伸、应变循环和应力循环试验，确立了 TA16在3 0 Z和35 0 Z的
收稿日期2 0 19-0 729；修回日期：2 0 20-02-23 作者简介：邵雪娇(1984-),女，四川成都人，高级工程师，硕士，固体力学专业网络出版时间：2020-04-16；网络出版地址：http：〃kns. cnki. net/kcms/detail/11. 2044. TL. 20200416. 1146. 004. html
关键词：本构模型；钛合金；弹塑性修正因子
中图分类号:TL34
文献标志码:A
文章编号！ 0 00-6931(20 20 )05-0 954-0 7
doi：1 0 . 7538/yzk. 2 0 19. youxian.。577
Study on Numerical Analysis Method of Elastic-plastic Correction Factor for Titanium Alloy TA16
第54卷第5期 2 0 2 0年5月
原子能科学技术 AtomicEnergyScienceandTechnology
Vol. 54,No. 5 May2 2
钛合金TA16弹塑性修正因子数值分析方法研究
邵雪娇，杜娟，杨宇,傅孝龙，张瀛，李辉，郑连纲
(中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川成都61 0 213)
究工作非常迫切$ 本文通过理论分析，采用数值分析方法获

紧固件用TC16钛合金强化热处理工艺研究

紧固件用TC16钛合金强化热处理工艺研究庄宝潼;刘风雷;朱成祥【摘要】利用光学显微镜、扫描电镜以及拉伸实验机,研究不同热处理工艺下TC16钛合金的显微组织及力学性能.结果表明:退火后的组织为等轴α+β,晶粒大小约为1μm;固溶处理的组织为初生α+α"+亚稳β,随着固溶温度的升高,初生α相减少,抗拉强度不随固溶温度的变化而变化,屈服强度较退火态下降较大,屈强比仅为0.4～ 0.47;时效处理后的组织为初生α+α+β,α、β呈片状相间分布于原始β晶粒内,时效处理后的抗拉强度最高可达1226MPa,强塑积最高达21834MPa.％;退火态与固溶态的拉伸断口为韧性断口,而时效处理后的拉伸断口为准解理断口.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2016(000)019【总页数】5页(P83-87)【关键词】TC16钛合金;热处理;紧固件;拉伸断口【作者】庄宝潼;刘风雷;朱成祥【作者单位】中航工业北京航空制造工程研究所,北京100024;中航工业北京航空制造工程研究所,北京100024;中航工业北京航空制造工程研究所,北京100024【正文语种】中文随着现代航空业的发展，钛合金紧固件被越来越多的采用，钛合金紧固件可以达到减重、耐腐蚀的目的，是钛合金、碳纤维复合材料等结构件必须选用的连接件。

TC16（Ti-2.5Al-5Mo-5V）为α+β型高强钛合金，是一种马氏体型α+β两相钛合金，其β稳定系数Kβ为0.8，具有良好的工艺塑性[1-3]。

由于塑性良好，俄罗斯（俄罗斯牌号为BT16）大多采用冷镦工艺加工紧固件：一方面，镦锻过程中不需要加热即可成形复杂头型；另一方面，由于变形后产生冷作硬化，提高了强度，所以不需要进行后续的热处理，减少了生产工序[4-5]。

随着航空技术的发展，对紧固件的强度要求不断提高，冷镦工艺生产的TC16紧固件强度越来越难以满足高强度需求，所以需要对TC16进行后续热处理，以提高紧固件强度[6-9]。

TA16传热管的断裂韧度测试方法研究

TA16传热管的断裂韧度测试方法研究刘肖;王理;包陈;王浩;马娜【摘要】近年来,以蒸汽发生器传热管为代表的小尺寸管材的断裂韧度评价方法受到了日益关注.本文设计了一种可用于TA16传热管断裂韧性测试的含径向裂纹C 形试样,基于弹塑性有限元分析获得试样的应力强度因子K和J积分的计算式.采用规则化法完成了TA16传热管的断裂韧度试验,试验结果表明,不同试样得到的J阻力曲线和条件启裂韧度JQ的分散性均较小,JQ均值为32.875 MPa·mm,标准差为1.377 MPa· mm.%In recent years,the fracture toughness assessment for small size tubes repre sented by SG heat transfer tubes has received more and more attention.In this study,a type of radial cracked C-shaped specimen was designed to estimate the fracture toughness of TA16 heat transfer tubes.The expressions of stress intensity factor K and J integral were obtained based on elastic plastic finite element analyses.A group of radial cracked C-shaped specimens for TA16 heat transfer tubes were carried out by using normalization method.The test results show that small data dispersions of J resistance curves and conditional initiation toughness JQ are observed,the mean value of JQ is 32.875 MPa · mm,and the standard deviation is 1.377 MPa · mm.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2018(052)003【总页数】7页(P427-433)【关键词】断裂韧度;J阻力曲线;含径向裂纹C形试样;规则化法;TA16传热管【作者】刘肖;王理;包陈;王浩;马娜【作者单位】中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室,四川成都610213;中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室,四川成都610213;西南交通大学力学与工程学院,四川成都610031;中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室,四川成都610213;中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室,四川成都610213【正文语种】中文【中图分类】TV313TA16钛合金以其比强度高、耐蚀性能优异及无磁性等特点，用于制造新型高效蒸汽发生器传热管，其规格为φ8 mm×1.5 mm。

ta16钛合金导热系数

ta16钛合金导热系数TA16钛合金是一种常见的钛合金材料，具有优良的导热性能。

导热系数是衡量材料导热性能的重要指标之一。

本文将从导热系数的定义、TA16钛合金的导热系数特点以及其应用等方面进行介绍。

一、导热系数的定义导热系数是指材料单位面积、单位厚度、单位温度梯度下导热流量的大小，用符号λ表示。

导热系数越大，材料的导热性能越好。

一般来说，金属材料的导热系数较高，而非金属材料的导热系数较低。

二、TA16钛合金的导热系数特点TA16钛合金是一种α+β型钛合金，其中α相主要由α-Ti和β相主要由β-Ti组成。

TA16钛合金具有较高的强度和良好的耐蚀性，广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。

钛合金的导热系数相对较低，一般在6-20 W/(m·K)之间。

TA16钛合金的导热系数一般在6-9 W/(m·K)之间，相对较低。

三、TA16钛合金导热系数的影响因素TA16钛合金的导热系数受多种因素的影响，主要包括材料的晶体结构、组织状况以及杂质含量等。

晶体结构方面，TA16钛合金的α相和β相具有不同的导热性能，其中α相的导热系数较低，而β相的导热系数较高。

组织状况方面，TA16钛合金的晶粒尺寸、晶界及相间界面的形态和分布对导热性能有一定影响。

杂质含量方面，TA16钛合金中的杂质元素会影响晶格结构，从而影响导热性能。

四、TA16钛合金导热系数的应用虽然TA16钛合金的导热系数相对较低，但由于其具有其他优良性能，仍然被广泛应用于各个领域。

在航空航天领域，TA16钛合金常用于制造飞机发动机部件、机身结构件等。

在汽车领域，TA16钛合金常用于制造汽车发动机缸盖、进气歧管等零部件。

在医疗器械领域，TA16钛合金常用于制造人工骨关节、牙科种植体等。

此外，TA16钛合金还常用于制造化工设备、海洋工程设备等。

TA16钛合金是一种具有较低导热系数的钛合金材料。

虽然其导热性能相对较差，但由于其具有其他优良性能，仍然被广泛应用于各个领域。

钛管制作工艺流程

钛管制作工艺流程钛管是一种常见的金属管材，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，在航空航天、化工、海洋工程等领域得到广泛应用。

钛管的制作工艺流程包括原料准备、管坯制备、钛管成型、热处理和表面处理等环节。

钛管的原料是钛合金，一般由钛矿石经过提炼和精炼得到。

钛矿石中含有一定的杂质和氧化物，需要经过氯化法或炼钛法进行提炼，得到纯度较高的钛合金。

然后，将得到的钛合金进行加工，制备成钛管的管坯。

首先，将钛合金熔化，并通过特殊的装置将熔融金属注入到钛管的模具中，待冷却凝固后，得到钛管的管坯。

这个过程需要控制合金的成分和温度，确保钛管的质量。

接下来，钛管的成形是通过冷热轧制的方式进行的。

首先，将钛管的管坯进行预热处理，以提高金属的塑性和可变形性。

然后，将预热后的管坯送入轧机中进行轧制，通过多次的轧制和拉伸，使钛管逐渐变细、变长，并形成所需的外形和尺寸。

同时，轧制过程中还需要进行冷却和润滑，以保证钛管的表面质量和机械性能。

钛管的成形后，还需要进行热处理来提高钛管的强度和耐腐蚀性能。

热处理一般包括固溶处理和时效处理两个步骤。

固溶处理是将钛管加热至一定温度，使合金中的固溶体达到均匀溶解状态，然后迅速冷却，使固溶体保持在高温下的均匀溶解状态。

时效处理是将固溶体经过一定时间的加热保持，使合金中的固溶体析出出来，形成细小的析出相，从而提高钛管的强度和硬度。

钛管还需要进行表面处理，以提高其耐腐蚀性和装饰性。

常见的表面处理方法包括酸洗、喷砂、阳极氧化等。

酸洗是将钛管浸泡在酸性溶液中，去除表面的氧化层和杂质，使钛管表面变得光洁。

喷砂是利用高压气流将细小的砂粒喷射到钛管表面，去除表面的氧化物和污垢，增加钛管的粗糙度。

阳极氧化是将钛管作为阳极，通过电解的方式，在钛管表面形成一层氧化膜，提高钛管的耐腐蚀性和装饰性。

钛管的制作工艺流程包括原料准备、管坯制备、钛管成型、热处理和表面处理等环节。

每个环节都需要严格控制操作参数，确保钛管的质量和性能。

钛管制作工艺流程

钛管制作工艺流程一、原材料准备阶段钛管的制作过程首先需要准备好原材料。

钛金属是制作钛管的主要原料，其具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，因此被广泛应用于航空航天、化工、医疗等领域。

在原材料准备阶段，需要对钛金属进行选材和准备工作，确保原材料的质量和适用性。

二、钛管的熔炼和制造1. 钛金属的熔炼：将选好的钛金属原料放入熔炉中进行熔炼。

熔炼过程中，需要根据具体的要求和规范，控制熔炼温度、熔炼时间等参数，确保钛金属的纯度和均匀性。

2. 钛金属的铸造：将熔炼好的钛金属液倒入铸型中，待其冷却凝固后，取出得到钛合金坯料。

铸造过程中需要注意控制铸造温度、浇注速度等参数，以确保钛合金坯料的质量和形状。

3. 钛合金坯料的加工：钛合金坯料经过铸造后，需要进行进一步的加工。

常见的加工方法有锻造、挤压、轧制等。

通过加工，可以改变钛合金坯料的形状和尺寸，使其适应不同的工程需求。

三、钛管的成形和制备1. 钛合金坯料的切割：根据钛管的尺寸要求，将钛合金坯料进行切割。

切割可以使用机械切割、水刀切割等方法，确保钛合金坯料的尺寸精度和表面质量。

2. 钛管的成形：将切割好的钛合金坯料放入成型机中，经过加热和成型的过程，得到初始形状的钛管。

成形过程中需要控制温度、压力等参数，确保钛管的形状和尺寸满足要求。

3. 钛管的制备：经过成型后的钛管需要进行进一步的制备工作。

制备工作包括机械加工、热处理、表面处理等环节，以提高钛管的机械性能、耐腐蚀性能和表面质量。

四、钛管的检测和质量控制在钛管制作的过程中，需要进行各种检测和质量控制工作，以确保钛管的质量和性能达到要求。

常见的检测方法包括超声波检测、射线检测、化学分析等。

通过检测，可以发现和排除钛管制作过程中的缺陷和问题，确保制作出优质的钛管产品。

五、钛管的后续加工和应用经过制作和检测后，钛管可以进行后续的加工和应用。

后续加工包括钛管的切割、焊接、抛光等工序，以满足不同领域和项目对钛管的具体要求。

钛管广泛应用于航空航天、船舶制造、化工、医疗等领域，如飞机结构件、化工反应器、人工关节等。

钛管工艺要求

钛管施工工艺、技术要求一、材料堆放及产品防护钛管及其配件在开箱之后应妥善保管，严格按照场内所有分的“原材料区”“半成品”堆放在枕木上，避免与其它材料钢材接触；预制阶段严格按照施工要求进行，使用专用场地工具专人进行加工；所有钛管在运输和现场安装之前，都必须清理干净，用塑料布缠绕包装；阀门密封面表面涂清漆或黄油，用塑料盖或塑料布包扎保护。

现场安装过程中，现场不得有对钛管产生破坏性的交叉作业二、钛管道预制及安装要求1、所有参与施工的人员必须仔细阅图，熟悉管线的走向、材料选用、连接方式、安装位置及各种技术要求。

2、管线在地面做好深度预制,核对施工图与施工现场后反复核算下料尺寸，避免预制尺寸与现场尺寸不符。

所有与管廊碰头管线要现场实测。

尽量减少高空固定焊，固定焊焊口要留有调整量，固定口所在位置要便于组对、焊接。

3、管子在场内所划分的“切割、下料、打磨”区域内进行，切割表面不得过热变色，否则必须去掉污染层。

4、下好料的管线及预制完的管段需用记号笔在管线清楚的标明区号、管号、下料长度并在图上作好标记。

6、管道安装过程中严禁损坏管道。

吊装必须采用尼龙吊带和尼龙卡扣。

吊装如果采用钢丝绳、卡扣，不得与管道直接接触，必须用木板或石棉制品予以隔离。

四、焊接及检验1 焊接材料：焊丝：ERTi-2保护气：用纯度为99.995%,含水量不应大于50Mg%m3的氩气，对焊接熔池及焊接接头内外表面温度高于400℃的区域均采用氩气保护。

2 焊前准备（1）坡口加工钛管切割后，采用氧化铝砂轮机打磨出坡口，坡口角度为单边30°±2.5°，钝边0.5—1.5mm。

加工坡口不允许使母材产生过热变色。

（2）坡口及焊丝清理坡口及其两侧各25mm以内的内外表面进行清理，清理程序如下：磨光机打磨—砂纸轮抛光—丙酮清洗。

清洗后不能直接进行焊接作业，待坡口端面晾干后方可以作业。

如不能及时焊接，应用自粘胶带及塑料布对坡口予以保护。