钛铝合金ti2alnb密度

Ti2AlNb 合金焊接综述一．Ti 2AlNb 合金特点轻质的Ti3Al 基合金由于具有突出的高温比强度和高弹性模量而引起人们的广泛关注，成为制造航空航天发动机的首选材料之一，然而室温时由于缺乏足够的形变方式和超点阵位错低的可动性等特点，显示出了室温性脆和韧性低的缺点。

1988年Banerjee等人在Ti-25AI-15Nb合金湘区淬火后回火时首先发现了0相，他们认为0相是一种畸变的a相（Cmcm空间群），其成分为Ti z AINb °Ti2AINb基合金，简称0相（Orthorhombic Phase合金，其晶体结构为有序斜方，故又称为有序斜方晶系钛铝化合物。

以O相为主要相组成的Ti2AlNb基合金由于具有较高的比强度、室温塑性、断裂韧性和蠕变抗力，且具有较好的抗氧化性、无磁性等优点，适应了未来航空航天发动机及机（弹）身结构对高比强、高比模量且综合性能优异的轻质高温结构材料的迫切要求，具有广阔的应用前景，是目前Ti3Al基合金研究中的热点。

1.Ti2AlNb 合金的成分Ti2AlNb基合金的成分通常在Ti-（18%〜30%）AI-（12.5%〜30%）Nb （原子分数），一般由a、B /B和O相中的两相或三相构成。

由于Nb含量不同，Ti2AlNb 基合金各相区的温度范围不同，在此基础上热处理得到的Ti2AlNb 基合金显微组织及性能也不同。

一般认为当Nb v 25%时，在0B2+O+a三相区热处理得到三相合金，称为第一代O相合金，名义合金成分主要有Ti-25Al-17Nb、Ti-21Al-22Nb 以及Ti-22Al-23Nb，其相组成为a+B /B+O。

当Nb为5%时，在B /B+O两相区热处理得到的B2+O 相合金称为第二代O 相合金，其名义合金成分主要有Ti-22Al-25Nb、Ti-22AI-27Nb。

该合金的特点为高Nb低Al，其相组成为B2+O 相。

研究表明，0相的强化作用比a 相大，经过热处理，得到B2相基体上分布着O 相板条的合金具有最佳的综合性能，特别是合金具有良好的蠕变性能和抗氧化性能。

Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsThe Graduate SchoolCollege of Material Science and TechnologyResearch at the hot corrosion resistance properties of the aluminized layer on the surface of Ti2AlNb alloyA Thesis inMaterial Processing EngineeringByWang LiAdvised byProfessor Liang WenpingSubmitted in Partial Fulfillmentof the Requirementsfor the Degree ofMaster of EngineeringMarch, 2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。

（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要Ti2AlNb合金具有高的抗拉强度和疲劳强度、较好的室温断裂韧性和抗裂纹扩展能力、良好的抗蠕变性以及低的热膨胀系数。

与其它高温合金相比，具有自己独特的优势，己成为新一代的航空航天潜力材料。

但其抗高温热腐蚀性能的不足，限制了合金的使用范围。

针对这一问题，采用加弧辉光离子渗镀技术在Ti2AlNb合金表面制备渗镀Al层，以提高合金的抗高温热腐蚀性能。

制备渗镀Al层的最佳工艺参数为：工件偏压800 V，靶与工件距离80 mm，时间35 min，温度750 ℃，工作气压6.69 Pa。

第39卷第2期焊 接 学报 V〇1.39(2):024 - 028 2 0 1 8 年 2 月TRANSACTIONS OF THE CHINAWELDINGINSTITUTION February2018Ti2AINb合金瞬时液相扩散连接接头界面组织及性能分析蔡小强，王颖，杨振文，王东坡(天津大学天津市现代连接技术重点实验室，天津300072)摘要：采用Ti/Ni作为中间层实现了 A A lN b合金的连接（transient liquid phase，TLP)，研究了 TLP连接接头的 界面组织及其形成机制，并且分析了不同保温时间对接头界面组织和力学性能的影响规律.结果表明，T〇AlNb合 金TLP连接接头主要表现为等温凝固区和冷却凝固区两个明显的特征区域.接头的典型界面组织为T/AlNb/B2/ Nb!Al+B2 V)V A N/AAlNb.随着保温时间的延长，接头中Nb!A l和^Ni相消失，）相不断减少，B2相不断增 多.当连接温度为1 180 O,保温时间为20 min时，接头的室温抗剪强度最大，达到428 MPa，高温（650 O)抗剪强 度达到407 M Pa.接头的断裂主要发生在冷却凝固区的）相上.关键词：钛铝铌合金；瞬时液相扩散连接；界面组织；高温性能；抗剪强度中图分类号：T6 454 文献标识码：A doi：10.12073/j.hjxb.20183900340序 言以有序正交结构O相作为主要构成相的Ti2Al-Nb合金，自1988年Banerjee等人%1]首次发现以来，引起了广泛的关注和研究.Ti2AlNb合金具有较高 比强度、室温塑性、断裂韧性和蠕变抗力，且具有较 好的抗氧化性、无磁性等优点，可在600 ~ 800 O长 时间使用、1 〇〇〇O以上短时间使用.这些优异的性 能使TiiAlNb合金成为航空航天领域具有广阔应用 前景的新型轻质耐高温材料%2].由于航空航天部件 结构复杂，实现TiiAlN b自身的可靠连接将成为此 类材料推广应用的关键问题.目前用于钛合金的连接方法主要有熔焊%3]、钎 焊[4]、摩擦焊%5]、扩散连接%6-7&等.其中熔焊在焊后 快速冷却过程中易出现固态裂纹.钎焊接头的高温 性能较差，所以钎焊接头的使用温度受限.摩擦焊 Xt试样自身具有较高的要求.对于扩散连接来说，由于长时间处于较高压力作用下使得母材的力学性 能降低.而且当结构件大且复杂时，扩散连接工艺 将受到很大限制.TLP连接技术综合了钎焊和固相 扩散连接两者的优点，既能在较低温度下实现冶金 连接，又能获得高性能，特别是高温力学性能的接 头[8].邹贵生等人[9]采用Ti-15Cu-15N i合金薄带作收稿日期：2016 -05-10基金项目：国家自然科学基金资助项目（51574177)中间层，研究了 Ti2AlNb合金的TLP连接，获得了较 好的室温和高温强度的接头.相比于Ti-15Cu-15N i 体系，Ti-Ni体系作为中间层也具有较好的高温性 能[10].文中采用Ti/Ni作为中间层对TizAlNb合金 进行TLP连接，研究接头界面组织的形成以及保温 时间对接头组织及性能的影响规律.1试验方法试验使用的母材为TiiAlNb合金，其名义成分 为 Ti-21Al-23Nb-0. 4M〇(原子分数，d).图 1a，1b 分别显示Ti2AlNb合金的室温微观组织形貌和XRD 分析结果.可以看到，Ti2AINb合金室温组织由（相、B2相和O相组成，其中（相和O相弥散分布于 B2相基体上.母材在室温和650 O的抗拉强度分别 为1 185和1 030 MPa.用电火花线切割机床将T i2 AINb合金母材加工成块状，其中尺寸为5 m m X 5 m m X5 mm的母材置于上方，尺寸为15 m m X10 mmx3 mm的母材置于下方.中间层材料采用纯钛 和镍箔，厚度均为60 !m，置于母材之间.连接前将 待连接试件表面依次用200号到2000号砂纸水磨，放在丙酮中超声清洗、烘干.TLP连接在真空炉中 进行，连接温度为1 180 O，保温时间为5 ~ 120 min.连接过程中，在安装试件上施加3 kPa的压力以保 证试样之间的紧密接触.在整个连接过程中真空度 不低于 2.0 X10-3Pa .第#期蔡小强，等:Ti2A：b合金瞬时液相扩散连接接头界面组织及性能分析25(a)母材显微组织形貌衍射角20/(° )(b)母材X射线衍射图图1Ti2AINb母材的显微组织形貌及X射线衍射图Fig. 1Microstructure and XRD pattern of Ti2AIIM b alloy连接后的试件，经200号到2000号砂纸水磨，绒布拋光后，用 〇. &H F- 1. 2HN03 - 5HC1 - 93H#0 (ml)进行腐蚀.采用扫描电镜（SEM，FEI Nan。

㊀第３８卷㊀第３期２０１９年３月中国材料进展ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＣＨＩＮＡＶｏｌ ３８㊀Ｎｏ ３Ｍａｒ ２０１９收稿日期:２０１８－０５－０７㊀㊀修回日期:２０１８－０６－２６基金项目:中国航空工业航空科学基金资助项目(２０１１１１２５００５)第一作者:邵㊀玲ꎬ女ꎬ１９８５年生ꎬ博士ꎬＥｍａｉｌ:ｌｉｎｇｓｈａｏｃｎ＠ｈｏｔｍａｉｌ ｃｏｍＤＯＩ:１０ ７５０２/ｊ ｉｓｓｎ １６７４－３９６２ ２０１９ ０３ １１不同焊接方法焊接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金邵㊀玲１ꎬ崔恩红２(１.北京航空航天大学材料科学与工程学院ꎬ北京１００１９１)(２.歌尔股份有限公司理化实验室ꎬ山东潍坊２６１０３１)摘㊀要:脉冲钨极惰性气体焊接方法㊁活性剂钨极惰性气体焊接方法和超音频脉冲钨极惰性气体焊接方法分别用于焊接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金ꎮ对不同焊接方法获得的焊接接头进行显微组织观察㊁拉伸性能测试和显微硬度测量ꎮ脉冲钨极惰性气体焊接接头的熔合区中柱状晶很少ꎬ热影响区中晶界严重过烧ꎻ活性剂钨极惰性气体焊接接头完全焊透ꎬ在其熔合区的柱状晶是无序排列的ꎻ超音频脉冲钨极惰性气体焊接接头的焊缝中心有一小块区域是等轴晶ꎬ且在热影响区附近没有明显的晶界过烧现象ꎮ通过分析比较观察和测试的结果ꎬ发现使用超音频脉冲钨极惰性气体焊接方法获得的焊接接头是最优的ꎬ具有最高的抗拉强度和显微硬度ꎮ关键词:Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金ꎻ焊接方法ꎻ显微结构ꎻ拉伸性能ꎻ显微硬度中图分类号:ＴＧ４４４ ７４㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀文章编号:１６７４－３９６２(２０１９)０３－０２８６－０５ＪｏｉｎｉｎｇｏｆＴｉ￣２２Ａｌ￣２５ＮｂＡｌｌｏｙＵｓｉｎｇＤｉｆｆｅｒｅｎｔＷｅｌｄｉｎｇＭｅｔｈｏｄｓＳＨＡＯＬｉｎｇ１ꎬＣＵＩＥｎｈｏｎｇ２(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＢｅｉｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＢｅｉｊｉｎｇ１００１９１ꎬＣｈｉｎａ)(２.ＰｈｙｓｉｃａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙꎬＧｏｅｒｔｅｋＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄꎬＷｅｉｆａｎｇ２６１０３１ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ(ａｔ％)ａｌｌｏｙｗａｓｊｏｉｎｅｄｕｓｉｎｇｐｕｌｓｅｔｕｎｇｓｔｅｎｉｎｅｒｔｇａｓｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄꎬａｃｔｉｖａｔｅｄｔｕｎｇｓｔｅｎｉｎｅｒｔｇａｓｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｕｌｓｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｔｕｎｇｓｔｅｎｉｎｅｒｔｇａｓｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄ.Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｅｌｄｊｏｉｎｔｓｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄꎬｔｈｅｕｌｔｉｍａｔｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｍｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄａｎｄｔｈｅｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｔｈｅｍｗａｓｍｅａｓｕｒｅｄ.Ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｆｅｗｃｏｌｕｍｎａｒｃｒｙｓｔａｌｓｉｎｆｕｓｉｏｎｚｏｎｅａｎｄｗａｓａｓｅｒｉｏｕｓｏｖｅｒｂｕｒｎｉｎｇｏｆｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｉｅｓｉｎｔｈｅｈｅａｔａｆ￣ｆｅｃｔｅｄｚｏｎｅｏｆｗｅｌｄｊｏｉｎｔｕｓｉｎｇｐｕｌｓｅｔｕｎｇｓｔｅｎｉｎｅｒｔｇａｓｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄ.ＴｈｅｗｅｌｄｊｏｉｎｔｕｓｉｎｇＡ￣ＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｆｕｌｌｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｏｌｕｍｎａｒｃｒｙｓｔａｌｓｉｎｆｕｓｉｏｎｚｏｎｅｗｅｒｅｎｏｔｉｎｏｒｄｅｒ.Ｔｈｅｒｅｗａｓａｓｍａｌｌｚｏｎｅｏｆｅｑｕｉａｘｅｄｃｒｙｓｔａｌｓｉｎｔｈｅｃｅｎｔｅｒｏｆｗｅｌｄｓｅａｍｏｆｗｅｌｄｊｏｉｎｔｕｓｉｎｇｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｕｌｓｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｔｕｎｇｓｔｅｎｉｎｅｒｔｇａｓｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｎｏｏｂｖｉｏｕｓｏｖｅｒ￣ｂｕｒｎｉｎｇｏｆｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｉｅｓｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄｎｅａｒｔｈｅｈｅａｔａｆｆｅｃｔｅｄｚｏｎｅ.Ｂｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎꎬｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｗｅｌｄｊｏｉｎｔｕｓｉｎｇｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｕｌｓｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｔｕｎｇｓｔｅｎｉｎｅｒｔｇａｓｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｈａｄｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｕｌｔｉｍａｔｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂａｌｌｏｙꎻｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄꎻｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎻｔｅｎｓｉｌｅｐｒｏｐｅｒｔｙꎻｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓ1㊀前㊀言近些年钛铝合金由于其低密度及良好的力学性能ꎬ作为航空发动机部件应用的潜在材料而受到广泛关注[１ꎬ２]ꎮ在钛铝合金中ꎬ斜方晶系的Ｔｉ２ＡｌＮｂ基(Ｏ基)钛金属间化合物比Ｔｉ３Ａｌ基(α２基)和ＴｉＡｌ基(γ基)钛金属间化合物具有更好的热机械加工性ꎬ更高的强度㊁断裂韧性㊁室温韧性和更低的热膨胀系数ꎬ且Ｔｉ２ＡｌＮｂ基合金的蠕变和疲劳行为与Ｔｉ３Ａｌ基合金的相似[３－６]ꎮ由于Ｔｉ２ＡｌＮｂ基合金与传统的钛合金㊁钛铝合金相比ꎬ有优越的综合力学性能(高温强度㊁蠕变阻力和韧性)ꎬＴｉ２ＡｌＮｂ基合金吸引了众多研究者[７]ꎮＴｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金作为一种Ｔｉ２ＡｌＮｂ基合金ꎬ具有高强度和室温及高温下大的延伸率[４ꎬ８]ꎬ因此人们对其进行了大量的研究[９]ꎮＴｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金可以通过各种各样的焊接方法连接在一起ꎬ如扩散钎焊[１０－１３]㊁电子束焊[１４－１６]㊁搅拌摩擦焊[１７]和激光焊[１８ꎬ１９]ꎮ然而这些焊接㊀第３期邵㊀玲等:不同焊接方法焊接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金方法连接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金时往往受到高成本或工件形状的限制ꎮ本研究分别采用设备简单㊁成本低及对工件形状没有特殊要求的脉冲钨极惰性气体(ｔｕｎｇｓｔｅｎｉｎｅｒｔｇａｓꎬＴＩＧ)焊接方法㊁活性剂钨极惰性气体(ａｃｔｉｖａｔｅｄｔｕｎｇｓｔｅｎｉｎｅｒｔｇａｓꎬＡ￣ＴＩＧ)焊接方法和超音频脉冲ＴＩＧ焊接方法对Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金进行焊接ꎮ焊后对不同焊接接头的显微组织和力学性能分别进行表征和比较ꎮ2㊀实验材料及方法本研究中用于焊接的材料为Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金ꎬ其化学成分如表１所示ꎮＴｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金由Ｏ相和β/Ｂ２相两相组成(如图１所示)ꎬ基体是β/Ｂ２相ꎬ板条状的相是Ｏ相ꎮＴｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金用三重真空熔炼炉进行重熔ꎮ重熔后的锭子先进行均匀化ꎬ再在β/Ｂ２相域锻造成板状ꎬ随后进行空冷ꎮ锻造后的Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金板在１１００ħ下固溶处理２ｈ后水淬ꎬ接着在６５０ħ下时效处理３ｈ后空冷ꎮ经固溶和时效处理的Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金板有良好的力学性能:抗拉强度为１０３５ＭＰａꎬ屈服强度９６３ＭＰａꎬ维氏显微硬度１０９５ＭＰａꎮ从板上切割下来用于焊接的试样几何尺寸为:长度１３０ｍｍꎬ宽度３０ｍｍ和厚度１ ５ｍｍꎮ表１㊀Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金的化学成分Ｔａｂｌｅ１㊀ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＴｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂａｌｌｏｙ(ａｔ％)ＥｌｅｍｅｎｔＡｌＮｂＯＮＨＴｉＣｏｎｔｅｎｔ２１ ７２４ ４０ ２４０ ０４９０ ２７Ｂａｌ图１㊀Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金的显微组织结构Ｆｉｇ １㊀ＳＥＭｉｍａｇｅｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＴｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂａｌｌｏｙ㊀㊀在焊接之前先去除Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金板试样上的氧化层ꎬ用丙酮和酒精清洗试样后再进行干燥ꎮ分别采用脉冲ＴＩＧ焊接方法㊁Ａ￣ＴＩＧ焊接方法和超音频脉冲ＴＩＧ焊接方法对Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金板进行对接焊接ꎬ焊接参数见表２ꎮ焊接过程中ꎬ焊接板的背面没有惰性气体保护ꎬ焊炬的极性是直流电极正极性(ｄｉｒｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｖｅꎬＤＣＥＰ)ꎮ焊后ꎬ将焊接接头沿着垂直于焊接方向采用线切割机切割成试样ꎮ切割下来的试样在颗粒粒径为１２５㊁３７ ５㊁１８ ７５㊁１２ ５㊁７ ５和６μｍ的ＳｉＣ水砂纸上依次进行粗磨ꎬ再在绒布上依次用３和１μｍ金刚石研磨液进行抛光ꎮ接着采用２ｍＬＨＦ㊁２ｍＬＨＮＯ３和８０ｍＬ蒸馏水混合液对试样进行腐蚀ꎬ再分别用丙酮和酒精清洗试样并干燥ꎮ采用ＫｅｙｅｎｃｅＶＨＸ￣５００Ｆ数显光学显微镜(ｏｐｔｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅꎬＯＭ)观察试样显微组织ꎮ表２㊀采用不同焊接方法焊接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金的焊接参数Ｔａｂｌｅ２㊀ＷｅｌｄｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｊｏｉｎｉｎｇｏｆＴｉ￣２２Ａｌ￣２５ＮｂａｌｌｏｙｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓＷｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄＷｅｌｄｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙ/ＨｚＡｒｇｏｎｇａｓｆｌｏｗ/(Ｌ ｍｉｎ－１)Ｂａｓｅｃｕｒｒｅｎｔ/ＡＰｅａｋｃｕｒｒｅｎｔ/ＡＣｕｒｒｅｎｔ/ＡＷｅｌｄｉｎｇｓｐｅｅｄ/ (ｍｍ ｍｉｎ－１)ＰｕｌｓｅＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇ８１３３５８０ １２５ＰｕｌｓｅＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇ５０１３３５８０ １２５Ａ￣ＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇ １３ １００１２５ＵｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｕｌｓｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇ５００００１３３５８０ １２５㊀㊀本研究中所有力学性能的测试都在室温下进行ꎮ让焊缝座落在标距的中间ꎬ垂直于焊缝的焊接方向使用线切割机切下标距宽度３ｍｍ㊁标距长度１５ｍｍ和标距厚度１ ５ｍｍ的Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金狗骨头形状试样ꎮ标距区域采用颗粒粒径为１８ ７５μｍ的ＳｉＣ水砂纸沿载荷方向去除线切割时留下的切痕以达到光滑的表面ꎮ狗骨头形状试样在ＣＲＩＭＳＲＰＬ￣００１万能测试仪上用位移控制模式进行轴向拉伸测试ꎬ位移速率为０ ２ｍｍ ｍｉｎ－１ꎮＨｉｔａｃｈｉＵＨＲＣＦＥＳＵ８２３０扫描电子显微镜(ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉ￣ｃｒｏｓｃｏｐｅꎬＳＥＭ)用于观察拉伸断口形貌ꎮ维氏显微硬度的测量在ＷｉｌｓｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ４０２ＭＶＤ维氏显微硬度计上进行ꎬ最大载荷为５００ｇꎬ保值时间为１０ｓꎮ本文中给出的维氏显微硬度值是３次测量值的平均值ꎮ3㊀结果和讨论3 1㊀脉冲TIG焊接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金脉冲ＴＩＧ焊接分别采用８和５０Ｈｚ的焊接频率ꎮ不同焊接频率下获得的焊接接头的横截面如图２所示ꎮ从图２可见ꎬ焊缝边缘的柱状晶整齐地朝向熔合区伸长ꎮ在熔合区ꎬ柱状晶很少ꎮ在热影响区ꎬ７８２中国材料进展第３８卷晶界严重的过烧ꎬ尤其在热影响区的根部ꎮ热影响区中的晶粒是最大的ꎬ最大的晶粒尺寸大约为２００μｍꎮ此外ꎬ焊接接头中的层状偏析明显ꎮ相较于８Ｈｚ焊接频率下的焊接接头(图２ａ)ꎬ５０Ｈｚ焊接频率下的焊接接头(图２ｂ)中熔合区的深度较大且宽度较窄ꎮ对于过烧现象ꎬ８Ｈｚ焊接频率下焊接接头的过烧比５０Ｈｚ焊接频率下的严重ꎮ因此ꎬＴｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金脉冲ＴＩＧ焊接的焊接接头在一定的焊接频率范围内较高频率下形成的显微组织优于较低频率下形成的显微组织ꎬ且较高频率下形成的缺陷少于较低频率下形成的缺陷ꎮ图２㊀不同焊接频率下使用脉冲ＴＩＧ焊接方法焊接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金对接接头的显微组织:(ａ)ｆ＝８Ｈｚꎬ(ｂ)ｆ＝５０ＨｚＦｉｇ ２㊀ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｗｅｌｄｊｏｉｎｔｓｏｆＴｉ￣２２Ａｌ￣２５ＮｂａｌｌｏｙｕｓｉｎｇｐｕｌｓｅＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｅｌｄｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ:(ａ)ｆ＝８Ｈｚꎬ(ｂ)ｆ＝５０Ｈｚ3 2㊀A ￣TIG 焊接活性化剂ＭｎＣｌ２用于Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金的Ａ￣ＴＩＧ焊接ꎮ图３展示了Ａ￣ＴＩＧ焊接接头的横截面ꎮ与脉冲ＴＩＧ焊接接头相比较ꎬＡ￣ＴＩＧ焊接接头在焊接过程中完全焊透ꎬ且在熔合区的柱状晶是无序排列的ꎮ这表明ꎬ活性化剂影响了熔池中液态金属的结晶过程ꎮ3 3㊀超音频脉冲TIG 焊接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金超音频脉冲ＴＩＧ焊接在５０ｋＨｚ焊接频率下进行ꎮ焊接接头的横截面如图４所示ꎮ焊接接头中的熔合区由粗大的柱状晶组成ꎬ并朝向焊缝中心生长ꎮ在柱状晶中胞状晶沿着熔合线生长ꎬ局部区域中也图３㊀Ａ￣ＴＩＧ焊接方法焊接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金对接接头的显微组织Ｆｉｇ ３㊀ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｂｕｔｔｊｏｉｎｔｓｏｆＴｉ￣２２Ａｌ￣２５ＮｂａｌｌｏｙｕｓｉｎｇＡ￣ＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄ图４㊀超音频脉冲ＴＩＧ焊接方法在５０ｋＨｚ焊接频率下焊接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金对接接头的显微组织Ｆｉｇ ４㊀ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｂｕｔｔｊｏｉｎｔｏｆＴｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂａｌｌｏｙｕｓｉｎｇｕｌｔｒａ￣ｓｏｎｉｃｐｕｌｓｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｔ５０ｋＨｚｗｅｌｄｉｎｇｆｒｅ￣ｑｕｅｎｃｙ有树枝状晶ꎮ此外ꎬ在焊缝中心有一小块区域是等轴晶ꎬ且在热影响区附近没有明显的晶界过烧现象ꎮ3 4㊀拉伸性能使用不同焊接方法获得的Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金焊接接头抗拉强度如表３所示ꎮ超音频脉冲ＴＩＧ焊接接头的抗拉强度显著高于脉冲ＴＩＧ焊接接头和Ａ￣ＴＩＧ焊接接头ꎮ脉冲ＴＩＧ焊接接头的断口几乎是平坦的(如图５ａ~５ｄ所示)ꎬ断口上有许多小的解理面ꎮ脉冲ＴＩＧ焊接接头的断裂机制是脆性穿晶解理断裂和柱状晶间断裂ꎮ因为在８Ｈｚ焊接频率下的脉冲ＴＩＧ焊接接头中有一些大尺寸的㊀㊀表３㊀不同焊接方法获得Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金焊接接头的抗拉强度Ｔａｂｌｅ３㊀ＵｌｔｉｍａｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｗｅｌｄｊｏｉｎｔｓｏｆＴｉ￣２２Ａｌ￣２５ＮｂａｌｌｏｙｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓＷｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄＵｌｔｉｍａｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈ/ＭＰａＰｕｌｓｅＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇ(８Ｈｚ)１０９ＰｕｌｓｅＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇ(５０Ｈｚ)１８５Ａ￣ＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇ７０５ＵｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｕｌｓｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇ９０６８８２㊀第３期邵㊀玲等:不同焊接方法焊接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金气孔ꎬ其抗拉强度低于５０Ｈｚ焊接频率下的脉冲ＴＩＧ焊接接头ꎮＡ￣ＴＩＧ焊接接头的断裂机制是脆性穿晶解理断裂(图５ｅ和５ｆ)ꎮ从图５ｆ可见ꎬ在Ａ￣ＴＩＧ焊接接头的断面上有明显起伏的解理面和撕裂棱ꎮ在５０ｋＨｚ焊接频率下的超音频脉冲ＴＩＧ焊接接头的断裂机制是脆性穿晶解理断裂和韧窝断裂的混合模式(图５ｇ和５ｈ)ꎮ图５㊀Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金使用不同焊接方法获得的对接接头的断口形貌:脉冲ＴＩＧ焊接在８Ｈｚ焊接频率下(ａꎬｂ)ꎬ脉冲ＴＩＧ焊接在５０Ｈｚ焊接频率下(ｃꎬｄ)ꎬＡ￣ＴＩＧ焊接(ｅꎬｆ)ꎬ超音频脉冲ＴＩＧ焊接在５０ｋＨｚ焊接频率(ｇꎬｈ)Ｆｉｇ ５㊀ＦｒａｃｔｕｒｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅｗｅｌｄｊｏｉｎｔｓｏｆＴｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂａｌｌｏｙｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ:ｐｕｌｓｅＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇａｔ８Ｈｚｗｅｌｄｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙ(ａꎬｂ)ꎻｐｕｌｓｅＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇａｔ５０Ｈｚｗｅｌｄｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙ(ｃꎬｄ)ꎻＡ￣ＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇ(ｅꎬｆ)ꎻｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｕｌｓｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙＴＩＧｗｅｌｄｉｎｇａｔ５０ｋＨｚｗｅｌｄｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙ(ｇꎬｈ)3 5㊀显微硬度图６给出了不同焊接方法焊接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金所获得的焊接接头中显微硬度的分布ꎮ从图６可见ꎬ脉冲ＴＩＧ焊接接头和Ａ￣ＴＩＧ焊接接头中的显微硬度分布规律是一致的ꎮ从熔合区到热影响区显微硬度增加ꎬ且从热影响区到母材显微硬度继续增加ꎮ而超音频脉冲ＴＩＧ焊接接头的显微硬度从熔合区到热影响区增加ꎬ从热影响区到母材逐渐减小ꎮ整体来看ꎬ超音频脉冲ＴＩＧ焊接接头中各区域的显微硬度高于脉冲ＴＩＧ焊接接头和Ａ￣ＴＩＧ焊接接头中不同区域的显微硬度ꎮ这也是为什么超音频脉冲ＴＩＧ焊接接头的抗拉强度最高的原因ꎮ图６㊀不同焊接方法获得Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金的对接接头中显微硬度的分布Ｆｉｇ ６㊀ＭｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｂｕｔｔｊｏｉｎｔｓｏｆｏｆＴｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂａｌｌｏｙｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ4㊀结㊀论脉冲ＴＩＧ焊接ꎬＡ￣ＴＩＧ焊接和超音频脉冲ＴＩＧ焊接３种不同焊接方法分别用于焊接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金ꎮ为了解哪种方法最适合Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金的焊接ꎬ分别进行显微组织观察ꎬ拉伸性能测试和显微硬度测量ꎮ从本研究可以得出如下的结论:(１)采用超音频脉冲ＴＩＧ焊接方法焊接Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金ꎬ可以获得无缺陷的焊接接头ꎮ(２)Ｔｉ￣２２Ａｌ￣２５Ｎｂ合金超音频脉冲ＴＩＧ焊接接头的抗拉强度高于脉冲ＴＩＧ焊接接头和Ａ￣ＴＩＧ焊接接头的抗拉强度ꎮ(３)从整体来看ꎬ超音频脉冲ＴＩＧ焊接接头中不同区域的显微硬度高于脉冲ＴＩＧ焊接接头和Ａ￣ＴＩＧ焊接接头中不同区域的显微硬度ꎮ参考文献㊀References[１]㊀ＧｅｒｍａｎｎＬꎬＢａｎｅｒｊｅｅＤꎬＧｕéｄｏｕＪＹꎬｅｔａｌ.Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ[Ｊ]ꎬ２００５ꎬ１３(９):９２０－９２４.[２]㊀ＬｉＨＱꎬＷａｎｇＱＭꎬＪｉａｎｇＳＭꎬｅｔａｌ.ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ[Ｊ]ꎬ２０１１ꎬ５３(３):１０９７－１１０６.[３]㊀ＧｒｉｇｏｒｉｅｖＡꎬＰｏｌｏｚｏｖＩꎬＳｕｆｉｉａｒｏｖＶꎬｅｔａｌ.ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｌｌｏｙｓａｎｄＣｏｍ￣ｐｏｕｎｄｓ[Ｊ]ꎬ２０１７ꎬ７０４４３４－４４２.[４]㊀ＫｕｍｐｆｅｒｔＪ.ＡｄｖａｎｃｅｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ[Ｊ]ꎬ２００１ꎬ３(１１):８５１－８６４.９８２中国材料进展第３８卷[５]㊀ＳｈｉＪꎬＬｉＨＱꎬＷａｎＭＱꎬｅｔａｌ.ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ[Ｊ]ꎬ２０１６ꎬ１０２ꎬ２００－２０８.[６]㊀ＺｈａｎｇＫꎬＬｉｕＭꎬＬｅｉＺꎬｅｔａｌ.ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ[Ｊ]ꎬ２０１４ꎬ２３(１０):３７７８－３７８５.[７]㊀ＷａｎｇＱＭꎬＺｈａｎｇＫꎬＧｏｎｇＪꎬｅｔａｌ.ＡｃｔａＭａｔｅｒｉａｌｉａ[Ｊ]ꎬ２００７ꎬ５５(４):１４２７－１４３９.[８]㊀ＬｉｎＰꎬＨｅＺꎬＹｕａｎＳꎬｅｔａｌ.ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｌｌｏｙｓａｎｄＣｏｍｐｏｕｎｄｓ[Ｊ]ꎬ２０１３ꎬ５７８ꎬ９６－１０２.[９]㊀ＷａｎｇＷꎬＺｅｎｇＷꎬＸｕｅＣꎬｅｔａｌ.ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ:Ａ[Ｊ]ꎬ２０１４ꎬ６０３ꎬ１７６－１８４.[１０]ＣａｏＪꎬＤａｉＸꎬＬｉｕＪꎬｅｔａｌ.Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｄｅｓｉｇｎ[Ｊ]ꎬ２０１７ꎬ１２１ꎬ１７６－１８４.[１１]ＣｈｕＹꎬＬｉＪꎬＺｈｕＬꎬｅｔａｌ.Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ[Ｊ]ꎬ２０１７ꎬ９０１１９－１２７. 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热处理对B2相区等温锻造Ti-22Al-25Nb合金组织和性能的影响董志国;李冬;曾卫东;王伟;梁晓波【摘要】研究了B2单相区等温锻造Ti-22Al-25Nb(原子分数)合金经不同固溶加时效热处理工艺处理后,其显微组织的演变和力学性能的变化.研究结果表明,随着固溶温度的升高,Ti-22Al-25Nb合金组织中一次板条状O相变短变粗,体积分数减小,有球化的趋势,在随后的时效过程中会析出更多的次生针状板条O相;拉伸强度也随固溶温度升高而增加,塑性略微提高,断裂主要以沿B2晶粒的解理面解理断裂或准解理断裂为主,呈现许多近似层状的解理小刻面,其微观形貌为微孔状的韧窝.%The microstructure evolution and mechanical properties of isothermally forged Ti-22Al-25Nb(at.%) alloy at B2-phase region during two different heat treatments were investigated.The results indicate that lamellar O phase becomes shorter and coarser, the volume fraction decreases, and tends to be spheroidized with the increasing of solution temperature.And during the subsequent aging process, more secondary O phase is precipitated.The mechanical properties of the Ti-22Al-25Nb alloy show that the tensile strength and ductility increase with the increasing of solution temperature.The fracture mode mainly consistes of cleavage fracture or quasi-cleavage fracture along B2 grain, and the fracture surface presents a lot of approximate layered cleavage surface, whose microstructure is the micro-porous dimples.【期刊名称】《钛工业进展》【年(卷),期】2018(035)003【总页数】4页(P22-25)【关键词】Ti2AlNb基合金;等温锻造;热处理;显微组织;拉伸性能【作者】董志国;李冬;曾卫东;王伟;梁晓波【作者单位】中国航发沈阳发动机研究所,辽宁沈阳 110015;西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安 710072;西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安 710072;西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安 710072;钢铁研究总院,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】TG146.230 引言Ti2AlNb基合金具有比强度较高、密度较低、断裂韧性好、抗氧化性优异以及热膨胀系数低等特点[1]，是可以在650～800 ℃长时间或更高温度短时间使用的极具潜力的合金体系，在航空航天领域具有广阔的应用前景[2]。

Ti2 AlNb 合金粉末冶金件的热变形行为和环轧过程的模拟研究卢正冠;吴杰;刘羽寅;徐磊【摘要】Powder metallurgy ( PM) Ti2 AlNb alloy billet was prepared by hot isostatic pressing route .To study the blooming behavior of PM Ti 2 AlNb alloy , high temperature compression tests were conducted on Gleeble-3800 thermal-mechanical simulation testing machine .Besides, Simufact finite element (FE) software was also used to simulate the ring rolling process of PM Ti2AlNb alloy, and X-ray Micro Computed Tomography (Micro-CT) method was used to study the pore distribution in actual rolled PM Ti 2 AlNb ring.Results show that the flow stress of PM Ti 2 AlNb alloy reaches to the peak value at a small strain , and is unstable at the beginning process .After compression , O laths inside grain in deformed samples disappear and the presence of α2 phase growth and segregation at the grain boundaries are observed .The phase transformation caused by the changed deformation conditions is the main reason for the flow instability during deformation .The temperature drops and effective strain at the edge of ring increases rapidly , and the deformation is helpful to reduce the porosity of PM Ti 2 AlNb alloy .%采用粉末冶金热等静压工艺制备了Ti2 AlNb合金坯料，为研究其开坯行为，采用Gleeble－3800热机械模拟试验机进行了热压缩试验，另外采用Simufact有限元软件模拟了粉末冶金Ti2 AlNb合金的环轧过程，利用X射线三维成像技术获取并计算了第一次环轧后的孔隙分布。

钛的基本性质1、钛的熔点高达1668℃±4℃，比钴铬合金（1290℃～1425℃）高243℃～378℃.密度小：钛的密度是4.51g/cm3，约为金（19.38/cm3）的1/4、钴铬合金（8.5g/cm3）的1/2.高于铝，而低于钢、铜、镍。

2、热传导率低：钛的热传导率（16.3～18W/m.℃）仅为金的1/173、线收缩率小：钛的线收缩率为1.75%，低于钴铬合金（2.13～2.24%）、不锈钢（1.95±0.15%）和金（1.76%）4、对X线呈半阻射性。

5、无磁性、无毒。

在很大的磁场中也不会被磁化，且与人体组织及血液有好的相容性。

6、钛的硬度（HK240）7、钛的比强度（抗拉强度/密度）高，是铝的1.3倍、钢的1.5倍，在-253～600℃的温度范围内，钛的比强度在金属材料中最高。

8、钛的化学性能活泼，在高温下极易氧化形成氧化膜，即使在常温下，钛的新切面只要在空气中暴露1ms，钛表面即形成厚10埃的氧化膜，1min后增至50～100埃.9、弹性模量低钛的弹性模量在常温时为106.4GMPa,为钢的57%。

导热系数低，金属钛的导热系数小，是低碳钢的1/5，铜的1/2510、抗拉强度屈服强度接近钛的这一性能，说明了其屈强比高，表示了金属钛材料在成形时塑性变形差，，由于钛的屈服极限与弹性模量的比值大，使钛成型时的回弹能力达。

11抗阻尼性能强金属钛受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间最长，12、耐热性能好新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。

13、耐低温性能好低温钛合金，其强度随温度的降低而提高，但塑性变化却不大。

在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性，避免了金属冷脆性，是低温容器，贮箱等设备的理想材料14、耐腐蚀性能钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在介质中的热力学腐蚀倾向大，但实际上,钛在许多介质中很稳定，这是因为钛和氧有很强的亲和力，在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀。

钛金属的密度钛金属是一种具有广泛应用前景的材料，它的密度是其重要的物理性质之一。

密度是指物质单位体积的质量，是一个衡量物质紧密程度的物理量。

钛金属的密度相对较低，这也是其在航空航天、汽车制造、化工等领域得到广泛应用的原因之一。

钛金属的密度约为4.5克/立方厘米，相对于其他常见金属来说较轻。

这使得钛金属在航空航天领域的应用具有独特的优势。

相比于传统的钢材，钛金属的密度只有其一半左右，因此使用钛金属制造飞机、导弹等航空器件可以大幅度减轻整体重量，提升燃油效率，同时还可以增加载荷能力。

此外，钛金属具有良好的耐腐蚀性能，在高空高温、低温等极端环境下仍能保持较好的稳定性，这也是其被广泛运用于航空航天领域的重要原因之一。

钛金属的低密度也为汽车制造业带来了新的机遇。

相比于传统的车身材料，如钢铁和铝合金，钛金属的密度较低，可以在保证强度和安全性的前提下减轻整车重量，提高燃油经济性和行驶性能。

此外，钛金属的优异耐腐蚀性还可以提高汽车的使用寿命，在恶劣的环境条件下仍能保持材料的稳定性和可靠性。

在化工领域，钛金属的低密度和良好的耐腐蚀性也使其成为理想的材料选择。

化工设备通常需要与酸碱等腐蚀性介质接触，传统材料往往难以满足要求。

而钛金属的低密度和卓越耐腐蚀性能使其成为化工设备制造的首选材料之一。

钛金属的低密度意味着设备重量轻，可以减少设备运输和安装的困难，同时还能节约成本。

除了上述领域，钛金属的低密度还使其在其他行业得到广泛应用。

例如，在医疗领域，钛金属可以用于制造人工关节、牙科种植体等医疗器械，其低密度可以减轻患者的负担，提高手术的成功率。

在体育器材制造领域，钛金属的低密度也可以使器材更加轻便，提高运动员的表现。

钛金属的低密度使其成为许多领域的理想材料选择。

其在航空航天、汽车制造、化工等领域的广泛应用，不仅能够减轻整体重量，提高燃油经济性和行驶性能，还能提高材料的耐腐蚀性和使用寿命。

相信随着科技的不断进步和对材料性能要求的提高，钛金属的应用前景将会更加广阔。

钛合金带材密度钛合金带材密度是指钛合金带材的单位体积质量。

钛合金是一种高强度、高韧性、耐腐蚀性能优良的金属材料，被广泛应用于航空、制造业和医疗器械等领域。

钛合金带材是钛合金加工的一种常见形式，具有重量轻、强度高、刚性好等优点，因此受到广泛青睐。

钛合金带材密度因钛合金的合金成分不同而有所差异。

一般来说，纯钛的密度为4.5g/cm³左右，而钛合金的密度则要高一些，通常在4.1~4.6g/cm³之间。

具体到不同种类的钛合金带材，如TC4钛合金带材密度约为4.42g/cm³，TA2钛合金带材密度约为4.51g/cm³，TA10钛合金带材密度约为4.43g/cm³。

钛合金带材的密度对于其应用具有重要的意义。

首先，由于钛合金带材密度较低，因此具有重量轻、体积小的优点，这使得钛合金带材在航空航天等领域得到广泛应用；其次，钛合金带材密度低还能提高钛合金带材的加工性能，降低加工难度和成本；最后，钛合金带材密度小也能降低整个产品的密度，从而减小车身重量，提高燃油效率，具有重要的经济和环保意义。

为了保证钛合金带材的性能和质量，制造过程中必须严格控制材料的成分比例和加工工艺。

特别是在钛合金带材的密度控制上，更应该关注。

密度控制一般分为两个方面，一是在材料的成分控制上，要求严格掌握合金的比例，以及钛合金的杂质情况；二是在加工过程中，要注重保证钛合金带材厚度均匀、表面平整，避免出现气孔、缺陷等问题，从而保证钛合金带材密度的准确性。

总之，钛合金带材密度是影响钛合金带材性能和质量的重要因素之一，控制好密度有助于提高钛合金带材的使用效率和经济价值。

因此，钛合金生产厂家应该重视钛合金带材密度控制的标准化和科学化，通过不断提高制造工艺和技术，为广大用户提供更高品质、更可靠的产品和服务。

一、钛合金钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。

世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。

20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。

钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。

钛合金的密度一般在4.51g/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，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。

目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。

钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。

钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。

60年代中期，钛及其合金已在一般工业中应用，用于制作电解工业的电极，发电站的冷凝器，石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。

二、铝合金铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。

随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。

铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。

铝合金被广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。

采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。

不锈钢和钛合金以及镁铝合金的的密度不锈钢的密度因其材料成分的不同而有所差异。

例如，铬钢的密度为7.75g/cm³，铬镍钢的密度为7.93g/cm³，而常见的304和316等不锈钢的密度则为7.93g/cm³。

总体而言，不锈钢的密度通常在7.70g/cm ³到8.00g/cm³之间。

钛合金的密度通常在4.51g/cm³左右，大约是钢的60%。

纯钛的密度接近普通钢的密度，而一些高强度钛合金的密度甚至超过了许多合金结构钢的强度。

镁铝合金的密度通常小于1.8g/cm³。

镁和铝的合金的低密度使其比性能提高，同时具有良好的强度、刚性和尺寸稳定性。

综上所述，不锈钢、钛合金和镁铝合金的密度各有特点，不锈钢的密度相对较高，钛合金的密度适中，而镁铝合金的密度则较低。

这些不同的密度特性使得这些材料在各种应用场景中具有独特的优势和适用性。

金属钛的密度
金属钛是一种轻质高强度的金属材料，其密度约为4.5克/立方厘米。

由于其具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性，金属钛被广泛应用于航空航天、化工、生物医学等领域。

在航空航天领域，金属钛常用于制造飞机发动机、航空器结构和航天器部件等；在化工领域，金属钛常用于制造化工反应器和管道等；在生物医学领域，金属钛常用于制造人工关节和牙齿种植体等。

金属钛的密度低于钢铁和铝合金，但其强度却高于这些材料，因此在需要轻量化和高强度的场合，金属钛具有重要的应用价值。

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