鈦合金板、鈦板材的生產加工工藝介紹。熔煉與鑄錠 鈦的熔點高，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。鈦及鈦合金通常在真空或惰性氣體保護的氣氛下，在水冷或液體金屬冷卻的銅坩堝內熔鑄。目前鈦錠生產中應用最為廣泛的是真空自耗電極電弧爐熔煉。

將一定比例的(de)海綿(mian)鈦、返(fan)回(hui)料和(he)合(he)金元素(su)混合(he)均勻(yun)后，在液壓機上壓制(zhi)成塊(kuai)狀(稱電(dian)極(ji)塊(kuai))，再采用(yong)等離子焊(han)接方法將電(dian)極(ji)塊(kuai)焊(han)接成電(dian)極(ji)(棒)，在真空自耗電(dian)極(ji)電(dian)弧爐中經二次重熔成錠。為保證(zheng)鑄錠成分均勻(yun)，對加入的(de)合(he)金元素(su)、返(fan)回(hui)料和(he)海綿(mian)鈦的(de)粒度均控制(zhi)在一定范圍之(zhi)內，并采取三次真空重熔。

工業規模熔煉的鈦合金錠一般為3～6t，大型鑄錠達15t。通常用真空自耗電極電弧爐熔得的鑄錠為圓形。近年也采用其他方法，如等離子熔煉、電子束熔煉、殼式熔煉和電渣熔煉等，熔得鈦合金扁錠和方錠。例如日本采用等離子束爐熔煉得重達3t的扁錠，直接供軋制板帶之用。

鍛造是破碎鑄(zhu)態結晶組織、改(gai)善材(cai)料性(xing)能(neng)和(he)(he)獲(huo)得一定(ding)尺寸、形狀板(ban)坯的(de)主要方法。板(ban)坯鍛造前的(de)加熱過程中，鈦合金很容易與(yu)空氣發生(sheng)強烈反(fan)應，形成氧(yang)化(hua)皮和(he)(he)吸(xi)氣層，降低材(cai)料的(de)塑性(xing)和(he)(he)其他性(xing)能(neng)。因此(ci)，常(chang)采(cai)用感(gan)應加熱或(huo)在氣密性(xing)好的(de)室狀電阻爐中加熱。

當(dang)采用(yong)火(huo)焰爐加熱(re)時(shi)，應保(bao)持爐內為微氧化(hua)性(xing)氣氛，也可在(zai)錠(ding)(ding)坯表面涂保(bao)護層(ceng)，或(huo)在(zai)惰性(xing)氣體中加熱(re)。鈦合金的(de)熱(re)導率(lv)低(di)，在(zai)加熱(re)大截面或(huo)高(gao)(gao)合金化(hua)錠(ding)(ding)坯時(shi)，為防止熱(re)應力可能(neng)引起的(de)錠(ding)(ding)坯開裂，通(tong)常采用(yong)低(di)溫慢速、高(gao)(gao)溫快速的(de)分(fen)段(duan)加熱(re)法。控(kong)制錠(ding)(ding)坯的(de)加熱(re)和終鍛溫度以(yi)及鍛造變(bian)形量(liang)是(shi)獲得高(gao)(gao)質量(liang)鈦板坯的(de)重要(yao)保(bao)證(zheng)。

鈦合金(jin)板(ban)坯的(de)鍛(duan)(duan)造一般(ban)采用水壓機(ji)和鍛(duan)(duan)錘(chui)。為了保證隨后的(de)軋(ya)制過(guo)程順利進行和保證板(ban)材的(de)表面質量，鍛(duan)(duan)造的(de)板(ban)坯和鑄錠(ding)應進行機(ji)械加(jia)工，剝去表面裂紋及深度(du)達3～4mm的(de)吸氣層(ceng)。

軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)與(yu)鋁、銅、鋼相比(bi)(bi)，鈦合(he)(he)金板(ban)帶(dai)材軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)時的(de)特點是變形抗(kang)力(li)大、塑性(xing)低、高溫下(xia)易氧化(hua)，因而加工比(bi)(bi)較困難。軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)包括熱軋(ya)(ya)、溫軋(ya)(ya)和冷軋(ya)(ya)。熱軋(ya)(ya)是鈦板(ban)帶(dai)生產(chan)過程的(de)重要工序。制(zhi)(zhi)定鈦合(he)(he)金板(ban)帶(dai)材熱軋(ya)(ya)工藝制(zhi)(zhi)度時，還(huan)應(ying)考慮到晶粒組織對(dui)力(li)學性(xing)能(neng)的(de)影(ying)響。為了減少加熱時吸氣層和氧化(hua)皮(pi)的(de)形成，純鈦和低合(he)(he)金化(hua)鈦合(he)(he)金采用(yong)較低的(de)加熱溫度，且在熱透情況下(xia)盡可能(neng)縮短保溫時間。

然而(er)降低溫(wen)度會使軋制時(shi)變形抗力急劇增加(jia)，同時(shi)塑性也下(xia)降，這對于高合金(jin)化(hua)鈦合金(jin)往(wang)往(wang)是不允許的(de)。鈦合金板商(shang)家(jia)表示為了獲得(de)均勻細小晶粒組織和具有良(liang)好性能的(de)板(ban)帶材(cai)，生(sheng)產中常常采用(yong)多次熱軋(ya)、包覆疊(die)軋(ya)和溫軋(ya)等，以保證板(ban)帶材(cai)在α或α+β相區有足夠的(de)變(bian)形量。因(yin)此，確定合理的(de)熱軋(ya)工藝制度是十(shi)分重要的(de)。