工业纯钛 的应用实例分析TA1

关于钛合金成型焊接的调研分析报告

2010年底接到西班牙客户钛合金消声器产品的开发订单,为确保产品的开发成功,进行了大量的调研和分析,目前已基本具备生产能力,通过在开发过程中的调研和分析,将具体情况总结如下,供参考。

一、市场分析

该产品为国外订单，属改装摩托车系列，用于赛车系列，西班牙NONE 公司为股份有限公司，前期有大量做消声器的生产经验，在受金融危机和西班牙国内人力成本高等因素影响，产品决定在中国内寻找生产厂家。我司经营管理部及时与之取得联系，经过多次洽谈，决定由我司进行开发。该产品生产量不会很大，一般在每年5000套左右,预计销售在400万左右,相当于摩配公司一月的净产值,同比亚乔生产量相当,利用专人可满足生产。

二、技术优势分析

1.产品采用钛合金成型焊接，对于我司是一个新的材料应用，是我司生产的一项空白，成功开发可弥补我司在钛合金加工领域的空白。

2.产品外观设计新颖，工艺难度大，同类国内厂家中西班牙客户进行了多次走访，无意开发此产品，需要有专用设备和优势的焊接才能制造出此产品。通过客户调研认为我司具备生产该产品的能力，决定在我司开发。该产品成功开发在异性零件的成型可填补我司空白。

3.成功开发此产品从工艺角度出发,培训员工,在提升技能和素质方面将会有所帮助。

三、产品材料调研分析

钛合金总类很多，技术图中为标注相关型号，通过多方了解收集到钛合金材料的相关信息，并做了分析，与用户进行了沟通。

１.钛合金基本信息

１.１工业纯钛TA1、TA2、TA3

冲压性能优良。可进行各种形式的焊接,焊接性能良好,焊接接头可达基体金属强度的90%。易于锯和砂轮切割,机械加工性能良好。耐蚀性能优良。

用于350℃以下、受力小的零件及冲压成各种复杂形状的零件。如火电站凝汽器;船用海水腐蚀的管道系统、阀门、泵;化工热交换器、泵体、蒸馏塔;海水淡化系统、镀铂阳极;飞机的骨架、蒙皮、发动机部件、横梁等。

１.２TA6

具有良好的焊接性能,有较高的蠕变强度,但工艺可塑性较低,可热状态下变形,合金在承受轴向负荷时,对切口没有敏感性,切削性能尚好，400℃以下工作的零件及焊接件。

１.３TA7 冲压性能差,热塑性尚好。可进行各种形式的焊接,性能良好,焊接接头强度和塑性可与基体金属相等。机械加工性能与工业纯钛相同。耐蚀性良好,高

温热稳定性良好，做500℃以下长期工作的结构件,可做各种模锻件。

１.４ TA8

热塑性良好。可进行各种形式焊接,焊接性良好。机加工性与工业纯钛相同。抗氧化性良好，500℃以下长期工作零件。可以制造发动机压气机盘和叶片。１.５TC1

冲压性良好。可进行各种形式焊接,焊接性良好。机加工性与工业纯钛相同。抗氧化性良好，做400℃以下工作的零件。适于各种板材，冲压和焊接零件。１.６TC2

在350℃下,100h的持久强度在400MPa以上,热加工有良的塑性。加热到350-400℃,没有发脆倾向,因此,可用其焊接在高温下工作的零件，做500℃以下工作的零件、焊接件、模锻件和弯曲加工的零件等。

１.７TC4

冲压性差,热塑性良好。可进行各种形式的焊接,焊接接头强度可达基体金属强度90%。机械加工性能尚好,需要用硬质合金,大走刀量、慢速,充分冷却。耐蚀性能良好,热稳定性好。是应用最广的钛合金之一，做400℃以下长期工作的零件。

１.８TC5

在350以下稳定,在更高的温度下塑性下降。在热状态下可进行锻造、冲压等变形，在350℃以下工作的零件。

１.９TC9

热塑性尚好。机加工性与T合金相同。抗蚀性高。热稳定性尚好，400℃以下长期工作的零件。可制造压气机盘和叶片。

１.１０TC10

冲压性差,热塑性良好。可进行各种形式的焊接,焊接接头强度可达基体金属强度90%。机械加工性能与T合金相同。耐蚀性能好。热稳定性较好,热处理效果显著,淬透性好，做450℃以下长期工作。

通过性能对比，决定采用ＴＣ４材料，钛合金焊接是我司

又遇到的一个课题，通过调查分析对于钛合金需要用氦气或氩气进行真空保护，才能有效防止变色氧化，焊接电流和速度稳定才能满足薄板焊接，对此通过实验决定采用拖枪结构进行保护。

四、产品结构调查分析

筒体尾部收口为斜面异性六边形,筒体长度410，板厚为0.8mm，竖直方向成型存在退芯和夹紧问题，零件端面材料流动性是主要克服难点，多次试验和调查，国内无此类专用设备，因此我司采用了卧式三向液压系统成功完成了产品成形，填补了我司油压机无三向的空白。

五、生产情况调查分析

1.筒体成型焊接工艺情况

对于钛合金成型材料回弹的克服是一大难点,每步成型必须按照工艺角度制作才能成型,焊接时必须仔细操作,焊接参数调整到位,气体流量及拖枪角度必须控制好,才能满足焊接要求,必须克服原来的生产操作习惯。

２.对于不锈钢零件的氩弧焊焊接调查

不锈钢氩弧焊焊接不是新课题,但要焊接美观,焊缝成金黄色或白色是比较理想的效果,但通常我司大多产品焊接为蓝色或黑色,不能满足要求，要想满足要求，零件配合精度必须高,缝隙均匀焊接速度放慢确保气体保护好才能满足要求,对于与员工的耐心与细心必须有所提高。

3.钛合金的抛光处理

钛合金金属材料熔点低，抛光轮和电机速度的选择是控制金属表面流动性的唯一办法，我司生产对此无经验可借鉴，选择不好或方式不对金属表面会有橘皮等缺陷产生,通过多次调查和实验，选择出了一套适合的抛光方法。同时产品除油不干净,会对后续抛光效果有很大影响,长时间放置会表面发雾发黑。

六、同行业类似厂家对比

对生产此类产品我司无相关经验，但国内有好多改装车消声器生产厂家，其中广州颖辉消声器厂就是其中之一，通过在其生产车间和展览室观看与相关人员沟通，其有占地6000平米车间两个,员工100余名,主要经营外贸类组装车消声器,每年生产量在8万左右,产值8000万至一亿,产品难度较高,大多为钛合金材料,同时经营汽车摩托车消声器,种类丰富。其生产车间工位区域合理分布，同时具备加工中心数控车铣床及冲压机加焊接普通设备，具有自主的设计和加工能力，其水平超过目前我司摩配公司水平。通过对部分产品工艺的了解,许多复杂异型零件加工和焊接极具挑战性，我司如改变市场车略走高端市场，以精品和高价位高利润占领市场，该公司的经营及管理模式值得我司借鉴。在员工技能和素质提升的同时，提高部分工艺装备，我司目前人员也可打造出一支主打高端产品的队伍，对公司的发展和战略的定势也会有一定的参考价值。

七、目前我司对此产品的适应性调查

通过在10月和11月进行量产，人员问题和材料采购问题束缚着产品的量产，材料的购买渠道和性能不稳定，量小束缚着成本的控制；从开始组织到后续生产利用一个冲压人员和一个机加人员和一个焊接人员，利用有效地时间按理论可在一个月内完成，但材料的采购和材料的不稳定性造成了大量的人工浪费和时间浪费，人员时间的不稳定性和部分打磨人工加工多，影响产品制造周期。如生产该类产品公司应采取承包模式,利用专人按要求进行生产，投入不会增加，投入的精力不会太多，但效果可能会更好。

摩配公司：史建虎