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[拼音]:taijiagong

[英文]:titanium fabrication

用金屬塑性加工方法,將鈦錠加工成各種尺寸的餅材、環材、板材、帶材、箔材、管材、棒材、線材和型材等產品,也可用鑄造和粉末冶金等方法制成各種形狀零部件。鈦材簡明生產工藝流程見圖1。

熔鍊和鑄造

鈦和鈦合金熔點高,化學性質活潑,在高溫或熔融狀態下容易與空氣和耐火材料發生作用。通常用真空自耗電弧爐熔鍊,也可用等離子爐等裝置熔鍊。

將按一定配比的海綿鈦和合金元素混和均勻後壓制成電極塊並在氬氣保護的氣氛中焊接成電極,在真空或惰性氣體保護下經二次重熔成錠。特殊用途的鑄錠需經三次熔鍊。為了保證鑄錠成分均勻,合金元素一般以一定粒度的中間合金形式加入,並適當地控制海綿鈦的粒度。工業規模熔鍊鑄錠重量一般為3~5噸,大型鑄錠可重達15噸。

鈦和鈦合金的鑄件通常在真空自耗殼式爐(見彩圖)中,也可在電子束爐或等離子束爐中進行生產。可在靜止狀態下澆鑄,也可採用離心澆鑄。澆鑄模具用石墨或鋼製成。目前最大的異型鈦鑄件重達1噸多。

塑性加工

鈦和鈦合金同鋁、銅和鋼鐵相比,有下述特點:變形抗力大,常溫可塑性差,屈服極限與強度極限的比值高,回彈大,對缺口敏感和變形過顫a href='http://www.baiven.com/baike/222/321214.html' target='_blank' >桃子肽>噠辰岬齲蚨苄約庸け冉俠選n押轄鸕男閱芏宰櫓舾校ρ細窨刂破潯湫喂ひ罩貧取T詡尤裙討校押皖押轄鷚孜昭酢⒌頹舛檔退苄圓⑺鷙ぜ閱埽虼擻Σ捎酶杏尤然蚱苄院玫氖易滁a href='http://www.baiven.com/baike/223/310676.html' target='_blank' >電爐加熱。如果採用燃氣或燃油爐加熱,必須保持爐內為微氧化性氣氛,如果有特殊要求可採用保護塗層或在保護性氣氛中加熱。鈦和鈦合金熱導率低,加熱大截面或高合金化錠坯時,為了防止熱應力可能引起錠坯破裂,一般應採用分段加熱。

鍛造

鈦和鈦合金重要加工方法之一,可生產棒材、鍛件和模鍛件等產品。鍛造一般採用鍛錘或液壓機,也可採用高速精鍛機。鈦和鈦合金鑄錠一次加熱鍛造時,鍛件的伸長率和斷面收縮率較低。因此成品鍛造一般採用開坯鍛造後的坯料,並嚴格控制變形引數,以便得到較佳的綜合性能。開坯鍛造的溫度範圍為 950~1200℃。一般認為α合金和(α+β)合金的鍛件,鍛造前的加熱溫度應在(α+β)相區內,低於(α+β)─→β相轉變溫度30~100℃(圖2);對於β合金,由於合金元素含量較高,變形抗力比較大,鍛造更加困難,因而β合金的開鍛和終鍛溫度均處在β相區內。一般適宜的變形量為50~70%。除了採用常規的鍛造工藝外,還發展出諸如β鍛造〔(α+β)合金在β區加工〕和等溫鍛造等工藝。

擠壓

擠壓法可生產管材、棒材和型材。鈦和鈦合金擠壓時容易粘模,若潤滑不良,不僅要損壞模具,而且會使擠壓件表面形成縱向“溝槽”狀缺陷。常用潤滑方法是塗玻璃粉或包銅套並塗石墨基潤滑劑等。

板材,帶材,箔材軋製

有熱軋、溫軋和冷軋三種方法。除β合金外,熱軋一般應在α或(α+β)相區進行。熱軋溫度通常應較鍛造溫度低50~100℃。厚2~5毫米板材可採用溫軋工藝,更薄尺寸的可採用冷軋。兩次退火間的冷軋變形量為15~60%。為了保證板材質量和軋製過程順利進行,應採用中間退火和表面處理等工藝措施。也採用帶式軋製、連續酸洗和連續退火等機組,可生產每卷重數噸的鈦帶卷。

管材軋製

厚壁管材可用擠壓或斜軋法生產,小直徑薄壁無縫管材需再經冷軋和拉伸製得。鈦合金在冷態下塑性有限,對缺口敏感,易加工硬化,容易粘模。為了提高鈦合金管材的可軋性,常採用溫軋工藝。軋管質量很大程度取決於壁厚減縮率和直徑減縮率的比值,當前者大於後者時,可得到質量良好的管材。

此外,以軋製的薄帶卷為坯料在焊管機列上卷管成型並在保護氣氛下焊接成的薄壁焊接鈦管,也已在電力工業、化學工業中得到廣泛應用。

型材軋製

可生產棒材和簡單斷面型材。與鋼相比,鈦和鈦合金在孔型軋製時具有較大的寬展係數。

拉伸

可生產管材、小尺寸棒材和絲材。為避免粘模,拉伸前先將坯料塗層,一般採用磷酸鹽或氧化處理。拉伸時塗敷石墨、二硫化鉬或石灰基潤滑劑。為了提高絲材質量,降低拉伸力和延長模具壽命,可用增壓模和超聲波拉伸。用增壓模拉伸時,線材以一定的速度通過拉伸模,放在組合模前的潤滑劑被帶進增壓噴嘴。增壓模以較大的壓力向工作模變形區輸送潤滑劑,收到增壓強制潤滑的效果。