工业纯钛的工艺性能(精)
钛合金牌号及性能
工业纯钛YA1、YA2、YA3：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。
钛合金TA6：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, 东日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。
钛合金TA7：冲压性能差, 热塑性尚好。
东日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。
钛合金TA8：热塑性良好。
东日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。
东日可以制造发动机压气机盘和叶片。
钛合金TC1：冲压性良好。
东日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。
钛合金TC2：在350℃下,100h 的持久强度在400MPa以上, 热加工有良的塑性。
加热到350-40 0℃, 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。
钛合金TC3：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9 0%。
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。
东日金属是应用最广的钛合金之一做400℃以下长期工作的零件。
钛合金TC4：材料的组成为Ti-6Al-4V ，属于(a+b) 型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。
ta1钛合金制备工艺
ta1钛合金制备工艺
TA1钛合金是一种常见的工业纯钛合金，也被称为Ti-6Al-4V合金。
下面是一种常见的TA1钛合金制备工艺：
1. 原料准备：准备纯度高的钛和适量的铝、钒等合金元素作为原料。
2. 熔炼：将原料加入真空电弧炉或惰性气体保护下的电弧炉中进行熔炼。
在高温下，钛和合金元素会熔化并混合均匀。
3. 铸造：将熔融的钛合金倒入预先准备好的砂型、陶瓷模具或金属模具中，进行铸造成型。
可以通过砂型铸造、连续铸造、等静压铸造等不同方法进行。
4. 精整：待铸造完成后，对铸件进行去除表面氧化物、毛刺和不良结构的处理。
这可以通过化学清洗、机械研磨、酸洗等方式进行。
5. 热处理：对铸件进行热处理，以消除内部应力和改善材料的力学性能。
常见的热处理方式包括固溶处理和时效处理。
6. 机械加工：对热处理后的铸件进行机械加工，如铣削、车削、钻孔等，以获得所需的形状和尺寸。
7. 表面处理：对加工后的零部件进行表面处理，如抛光、喷砂、阳极氧化等，以改善外观和耐腐蚀性能。
工业纯钛 TA1金属材料技术条件
工业纯钛TA1
化学成分
Ti
Fe
Si
C
N
H
O
GB/T 3620.1-94
基
≤0.15
≤0.10
≤0.05
≤0.03
≤0.015
≤0.15
用途
用于热交换器或凝汽器管等。
毛坯类型
无缝管或焊管
进口焊管
热轧棒材
进厂状态
退火（M）
退火
热
处理
代码
0
0
参数
GB/T3625-1995
GB/T 2965-1996
20℃
100℃
200℃
300℃
400℃
500℃
99.9%钛
250
200
150
120
100
99.2%钛
400
350
280
200
170
99.0%钛
600
450
350
270
200
高温长时性能
（TA2*）
温度
350℃
400℃
450℃
蠕变
σ10-4
σ10-5
持久
σ104
σ105
（100h）191
（100h）176
热处理
一般在退火态使用。推荐的完全退火制度为650～720℃，0.5～2h；
去应力退火制度为530～550℃，0.5～1h或470～490℃，2～4h。
焊接
氩气保护电弧焊应用较多，也可等离子焊、电阻焊、气体保护扩散焊等。
冷加工
说明
耐蚀性能
溶液
离海岸
24米海区
离海岸
240米海区
钛及钛合金
钛及钛合金
3. (α+β)钛合金
（α+β）钛合金除含有铬、钼、钨等促使β相稳定的元素外，还含有 锡、铝等促使α相稳定的元素。在冷却到一定温度时，发生β→α相转变， 室温下为α+β两相组织。
（α+β）钛合金的强度、耐热性和塑性都比较好，并可以进行热处理 强化，应用范围较广。（α+β）钛合金的牌号有TC1、TC2、TC3、TC4、 TC6等。其中以TC4（钛铝钒合金）用途最广、经淬火（930 ℃加热）和 时效处理（540 ℃，2 h）后，其R m可达1 274 MPa、A>13％，并有 较高的蠕变抗力、低温韧性和良好的耐蚀性。TC4合金适于制造在400 ℃ 以下和低温下工作的零件，如火箭发动机外壳、火箭和导弹的液氢燃料容 器等。
钛及钛合金
常用钛合金的牌号、力学性能和用途见表1-9。
钛及钛合金
钛及钛合金是20世纪50年代出现 的一种新型结构材料。由于钛的密度 小，强度高，耐高温，耐蚀，资源丰 富，现已成为航天、化工和国防工业 生产中广泛应用的材料。
一、 工业纯钛 1. 纯钛的性能
钛及钛合金
纯钛呈银白色，密度为4.508×103 kg/m3，熔点为1 677 ℃， 热膨胀系数小。纯钛塑性好，强度低，容易加工成形。结晶后有同 素异构转变，在加热到882 ℃时，由密排六方晶格的α-钛转变为体 心立方晶格的β-钛。钛与氧和氮的亲和力较大，非常容易与氧和氮 结合形成一层致密的氧化物和氮化物薄膜，其稳定性高于铝及不锈 钢的氧化膜，故在许多介质中钛的耐蚀性比不锈钢更优良，尤其是 抗海水腐蚀的能力非常突出。
2. β钛合金
钛及钛合金
β钛合金中主要加入铜、铬、钼、钨和铁等促使β相稳定 的元素，在正火或淬火时容易将高温β相保留到室温组织， 得到较稳定的β相组织。β钛合金具有良好的塑性，在540 ℃ 以下具有较高的强度，但其生产工艺复杂，合金密度大，故 在生产中用途不广。
钛合金常用规格及性能用途
钛合金常用规格及性能用途内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）钛合金常用规格及性能用途TC4 / GR5 / Ti6AL4V 钛棒现货规格：?直径2mm ?8mm?9mm?10mm ?直径12mm 15mm 16mm 18mm 20mm?25mm?30mm?35mm?40mm?45mm?50mm?55mm?直径60mm 65mm 70mm 75mm 80mm?85mm?90mm?100mm?105mm?110mm?120mm ?TC4 / GR5 / Ti6AL4V 钛棒现货规格：?厚度1mm 2mm 3mm 4mm 5mm 6mm 7mm 8mm 10mm?12mm 14mm ?厚度16mm?18mm 20mm?25mm 30mm 32mm 35mm 50mm 45mm?50mm 60mm 70mm 80mm 90mm?钛合金优越的特性：1耐酸碱腐蚀，耐海水腐蚀，耐污水腐蚀；2密度小（），轻；3无磁性；广钛金属4在-253°-600°之间使用，他的抗拉强度，在金属中，几乎是最高的。
应用举例:工业上除采用工业纯钛制造零件以外，大量使用的是钛合金。
它在航空、航天、化工、造船、冶金、电子、医疗、石油、医药、军工等工业部门获得日益广泛的应用,制造燃气轮机部件。
【钛合金的性能】钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过％，但其强度低、塑性高。
％工业纯钛的性能为：密度ρ=cm3，熔点为172矽钛合金耐磨地坪5℃，导热系数λ=，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面收缩率ψ=25％，弹性模量E=×105MPa，硬度HB195。
(1)强度高钛合金的密度一般在cm3左右，仅为钢的60％，纯钛的强度才接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。
因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，见表7-1，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。
工业纯钛TA2的性能特点及焊接工艺研究
工业纯钛 TA2 的性能特点及焊接工艺研究
郭 敬1，王海强2
（１． 中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司，山东 济南 ２５０１０１ ；２． 国电库尔勒发电有限公司，新疆 库尔勒 ８４１０００）
摘 要 ：本文在对爆炸 ￣ 轧制 ￣ 钛钢复合板中的工业纯钛 ＴＡ２ 的性能特点进行分析的基础上，通过焊接性分析对工业
由于工业纯钛具有较好的综合性能和优异的耐蚀性能， 使它成为许多工业部分不可缺少的结构材料。如果是在水 中，它可以在短时间里和氧发生反应，在其表面形成致密的 氧化膜，使钛产生良好的耐腐蚀性。钛表面钝化膜具有很强 的自愈再生能力，即使在机械磨损的情况下也能快速生成新 的氧化膜，完全满足钛在一般条件下的耐腐蚀要求。使得爆 炸 ~ 轧制 ~ 钛钢复合板成为电厂烟囱内衬钢筒的首选材料。
表6??宏观金相试验结果试样编号焊缝金属和热影响区的横断面备注焊缝和热影响区界限是否完全熔合裂纹焊脚长度差mm191mt1清晰完全熔合无15合格191mt2清晰完全熔合无17合格191mt3清晰完全熔合无1合格191mt4清晰完全熔合无08合格191mt5清晰完全熔合无15合格43?试验结果分析15个试样的外观颜色为银白色淡黄色和黄色
纯钛 ＴＡ２ 的焊接工艺进行研究，整理出了爆炸 － 轧制 － 钛钢复合板用于火电机组烟囱钢内筒的钛层焊接工艺，可为今
后类似工程项目的焊接提供借鉴。
关键词 ：ＴＡ２ ；焊接性 ；焊接工艺
中图分类号 ：ＴＧ４５６．７
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１００２－５０６５（２０１９）１１－０１６０－２
Study on Properties and Welding Technology of Industrial Pure Titanium TA2
工业纯钛的工艺性能
工业纯钛的工艺性能【导言】工业纯钛是一种纯度极高的金属材料，具有很高的强度、良好的耐腐蚀性和优异的耐高温性能。
在工业上广泛应用于航空航天、化工、医疗器械等领域。
本文将详细介绍工业纯钛的工艺性能和其在工业领域中的应用。
【一、工业纯钛的制备工艺及性能】1.冶金法制备工艺（1）熔炼法：将钛矿石经过助熔剂还原成金属钛，然后经过熔融、液相抽吸、浇铸等步骤制备工业纯钛。
（2）精炼法：通过熔炼法得到的粗纯钛，经过多次熔炼、减氧、气体冲割、气体浮选等方式去除杂质和氧化物，最终获得高纯度的工业纯钛。
（3）变形加工法：将精炼后的工业纯钛坯料通过锻造、轧制、拉拔等变形加工工艺，得到不同形状、不同尺寸的工业纯钛材料。
2.化学法制备工艺（1）气相沉积法：通过氟化钛和氧气反应生成二氧化钛，再经过还原反应得到工业纯钛。
（2）电化学法：通过电解法将钛矿石溶解在盐酸等电解液中，经过电解反应制备工业纯钛。
（1）强度高：工业纯钛的抗拉强度和屈服强度都较高，有助于提高材料的使用寿命。
（2）耐腐蚀性好：工业纯钛具有良好的耐腐蚀性能，可以抵抗大多数酸、碱等腐蚀介质的侵蚀。
（3）优异的耐高温性能：工业纯钛的熔点高，可以在高温环境下长时间稳定工作。
【二、工业纯钛的应用领域】1.航空航天领域由于工业纯钛具有低密度、高强度、良好的耐腐蚀性能和优异的耐高温性能，被广泛应用于航空航天领域。
例如，飞机结构材料、发动机零部件、螺栓和紧固件等。
2.化工领域由于工业纯钛具有良好的耐腐蚀性能，可以在强酸、碱等恶劣环境中长期稳定工作，被广泛应用于化工领域。
例如，制造化工设备、储罐、反应釜等。
3.医疗器械领域由于工业纯钛具有出色的生物相容性、良好的耐腐蚀性和强度优势，被广泛应用于医疗器械领域。
例如，人工关节、牙科种植体、外科器械等。
4.其他领域除了上述领域，工业纯钛还广泛应用于海洋工程、汽车制造、电子工业等领域，其中特别是在海洋环境下的使用，由于其耐海水腐蚀的特点，成为不可替代的材料之一【结论】工业纯钛作为一种重要的金属材料，具有优良的工艺性能，包括高强度、良好的耐腐蚀性和优异的耐高温性能。
全方位的讲解钛及钛合金材料_钛及钛合金_
160
5 级 MHT-200 98.5 0.40 0.06 0.30 0.05 0.10 0.30 0.08 0.15 0.030
200
化学成分
牌号
Ti
组
Fe
TA0 工业纯钛 余量 0.15 TA1 工业纯钛 余量 0.25 TA2 工业纯钛 余量 0.30 TA3 工业纯钛 余量 0.40
4. 钛合金
所以，实际再结晶退火温度：工业纯钛为 650-700℃； TC4 钛合金为 800-850℃。
（2） 消除应力退火 消除金属材料因变形加工、切削加工、焊接加工及深加工制造 等过程引起的内部应力，又不发生再结晶的退火称为消除应力退火。 如：工业纯钛消除应力退火温度 550-600℃，TC4 钛合金消除应 力退火温度 550-600℃。 4. 加热 （1） 非真空加热
产品的出炉温度＜200℃才能保证钛的表面不被氧化， 呈银白色的金属钛本色。
3. 退火 对产品加热到适合温度，保温一定时间，使其冷却，获
得接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火。 退火目的是均匀化学成分，改善机械性能和工艺性能。例如：
消除因加工引起的硬化、如消除内应力、如实现再结晶、如真空退火 除气（一般是氢气）等。
江西工埠集团 詹小辉
（1）再结晶退火 对冷变形和热变形的金属加热到高于再结晶温度，使其破碎的
晶粒和拉长的晶粒重新成核并长大成为细小的等轴晶粒，不禁消除了 加工引起的硬化，还恢复了加工变形能力，这称为再结晶退火。
考虑再结晶退火温度受产品变形率和原始晶粒的大小等影响因 素，再结晶温度要比理论讲的再结晶温度高出 100-150℃为宜。
江西工埠集团 詹小辉
长发生了塑性变形称为压。
②轧制
使用两个旋转的轧辊之间的空隙或模具孔，对钛坯料加力，使
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工业纯钛的工艺性能
钛具有可塑性。
高纯钛的延伸率可达50~60%,断面收缩率可达70~80%。
尽管高纯钛强度低,但纯工业钛中含有少量杂质和添加合金元素可显著强化其机械性能,使其强度可与高强度相比拟。
这就是说工业纯钛管中,只要含有少量间隙杂质及其它金属杂质,就可使其既具有高强度,又有适当的塑性。
工业纯钛管的比强度(强度与重量比在金属结构材料中是很高的,它的强度与钢材相当,但其重量仅为钢材的57%。
另外,钛管的耐热性很强,在500℃的大气中仍能保持良好的强度和稳定性。
钛管还具有良好的耐低温性能,即使在-250℃的超低温下,它仍具有较高的冲击强度,可耐高压抗震动。
工业纯钛管的另一显著特点是耐腐蚀性强,这是由于它对氧的亲合力特别大,能在其表面上生成一层致密的氧化膜,可保护钛不受介质腐蚀。
因此,钛在酸性、碱性、中性盐水溶液中和氧化性介质中具有很好的稳定性,比现有的不锈钢和其它有色金属的耐腐蚀性都好。
工业纯钛管的应用范围十分广泛,目前工业纯钛管不仅在航天、航空工业中有十分重要的应用,而且已经在化工、石油、轻工、发电等许多工业部门中广泛应用。
由于纯工业钛管具有重量轻、强度大、耐热性强、耐腐蚀等许多优良特性,被誉为“未来的金属”,是很有发展前途的一种新型结构材料
工艺性能
钛可进行锻造、轧制、挤压、冲压等各种压力加工,原则上加热钢材所采用的设备都可以用于钛材加热,要求炉内气氛保持中性或弱氧化性气氛,绝不允许使用氢气加热。
钛的屈强比(σ0.2/σb较高,一般在0.70~0.95之间,变形抗力大,而钛的弹性模量相对较低,因此钛材在加工成型时比较困难。
纯钛具有良好的焊接性能,焊缝强度、延性和抗蚀性与母材相差不多。
为防止焊接时的污染,须采用钨极氩气保护焊。
钛的切削加工比较困难,主要原因是钛的摩擦系数大,导热性差,热量主要集中在刀尖上,使刀尖很快软化。
同时钛的化学活性高,温度升高容易粘附刀具,造成粘结磨损。
在切削加工时,应正确选用刀具材料,保持刀具锋锐,并采用良好的冷却工艺。