9 钛合金成形

钛合金板材的矫形工艺1. 引言钛合金是一种高强度、低密度的金属材料，具有良好的耐腐蚀性能和优异的机械性能。

由于其广泛应用于航空、航天、医疗等领域，对钛合金板材进行形状修正（矫形）工艺的研究变得非常重要。

本文将介绍钛合金板材的矫形工艺及其相关技术。

2. 钛合金板材的特性钛合金具有以下特性：•高强度：钛合金具有优异的强度和刚度，可以满足各种应力条件下的使用要求。

•低密度：钛合金比重轻，具有较低的密度，可以减轻结构负荷。

•耐腐蚀性：钛合金具有优异的耐腐蚀性能，在高温、酸碱等恶劣环境中表现出色。

•良好的可塑性：钛合金易于加工成各种形式，适用于多种制造工艺。

3. 钛合金板材矫形工艺的分类钛合金板材的矫形工艺可以分为以下几种类型：3.1. 冷弯矫形冷弯矫形是指在常温下对钛合金板材进行弯曲或折叠的工艺。

主要包括以下几种方法：•手工冷弯：通过手工操作将钛合金板材按照设计要求进行弯曲或折叠。

•机械冷弯：利用机械设备（如液压机、卷板机等）对钛合金板材进行弯曲或折叠。

3.2. 热弯矫形热弯矫形是指通过加热钛合金板材，在一定温度范围内进行弯曲或折叠的工艺。

主要包括以下几种方法：•火焰加热：利用火焰喷枪对钛合金板材进行局部加热，然后通过机械设备对其进行弯曲或折叠。

•感应加热：利用感应加热设备对钛合金板材进行整体或局部加热，然后通过机械设备对其进行弯曲或折叠。

3.3. 液压矫形液压矫形是指利用液压力对钛合金板材进行形状修正的工艺。

主要包括以下几种方法：•液压成型：通过液压机对钛合金板材进行成型，可以实现复杂曲面的加工。

•液压拉伸：通过液压拉伸设备对钛合金板材进行拉伸，改变其形状。

4. 钛合金板材矫形工艺的影响因素钛合金板材的矫形工艺受到多种因素的影响，包括：•板材性能：不同牌号、不同状态的钛合金板材具有不同的力学性能和可塑性，需要根据具体情况选择适当的矫形工艺。

•板材尺寸：板材的长度、宽度和厚度会影响到矫形工艺的选择和操作方式。

钛合金成型方法钛合金是一种具有优异性能的金属材料，被广泛应用于航空航天、船舶制造、汽车制造等领域。

钛合金的成型方法对于其性能和应用起着至关重要的作用。

本文将介绍几种常用的钛合金成型方法。

一、锻造成型锻造是一种常用的钛合金成型方法，其通过对钛合金进行加热，然后施加压力使其改变形状。

锻造可以分为自由锻造和模锻造两种方式。

自由锻造是将钛合金材料放置在锻模中，通过锤击或压力使其改变形状。

模锻造是将加热后的钛合金放置在预先设计好的模具中，通过模具施加压力，使其得到所需的形状。

锻造成型可以在较高温度下进行，有利于提高钛合金的塑性和成形性能，得到良好的成品。

二、轧制成型轧制是一种常用的钛合金板材成型方法。

通过将加热后的钛合金坯料放置在轧机中，通过辊轧的方式使其改变形状。

轧制成型可以得到具有一定厚度和宽度的钛合金板材，广泛应用于航空航天领域的结构件制造。

轧制成型的优点是可以大批量生产，成本相对较低，但对于板材的厚度和宽度有一定限制。

三、拉伸成型拉伸是一种常用的钛合金线材成型方法。

通过将加热后的钛合金坯料放置在拉伸机中，施加拉力使其变形成线材。

拉伸成型可以得到直径较小且长度较长的钛合金线材，广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。

拉伸成型的优点是可以得到高强度的线材，但对于线材的直径和长度也有一定限制。

四、挤压成型挤压是一种常用的钛合金型材成型方法。

通过将加热后的钛合金坯料放置在挤压机中，通过挤压头施加压力使其变形成型材。

挤压成型可以得到具有复杂截面形状的钛合金型材，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。

挤压成型的优点是可以得到高精度的型材，但对于型材的尺寸和形状也有一定限制。

钛合金成型方法包括锻造成型、轧制成型、拉伸成型和挤压成型。

不同的成型方法适用于不同的钛合金产品，可以根据实际需求选择合适的成型方法。

钛合金的成型过程需要严格控制温度、压力和速度等参数，以确保最终产品的质量和性能。

随着科技的不断进步，钛合金成型方法也在不断发展，为钛合金材料的应用提供了更多可能性。

ta9化学成分摘要：1.钛合金TA9的简介2.TA9的化学成分3.TA9的特性及应用领域4.TA9在我国的发展现状及前景正文：钛合金是一种高性能的金属材料，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、化工、医疗等领域。

其中，TA9是一种经典的钛合金型号，其优良的性能备受瞩目。

【钛合金TA9的简介】钛合金TA9，又称TC4，是由美国科学家威廉·科洛特（William Klopper）于1954年研制成功。

它是一种α+β型钛合金，具有良好的综合性能，一度成为钛合金领域的佼佼者。

在我国，TA9钛合金的研发和应用也取得了显著成果。

【TA9的化学成分】TA9钛合金的化学成分主要包括以下几种元素：1.钛（Ti）：含量约为88.5%2.铝（Al）：含量约为8.5%3.钒（V）：含量约为2.5%4.铁（Fe）：含量约为2.5%5.氮（N）：含量约为1.0%其余杂质元素的总和不超过1%。

这些元素共同赋予了TA9钛合金优异的力学性能和腐蚀性能。

【TA9的特性及应用领域】1.高强度：TA9钛合金在退火状态下，抗拉强度可达约1000MPa，屈服强度约为850MPa。

2.良好的耐腐蚀性：TA9钛合金在氧化性环境下具有很高的稳定性，能有效抵抗腐蚀。

3.优异的焊接性能：TA9钛合金具有良好的可焊性，适用于各种焊接工艺。

4.低温性能：TA9在低温环境下仍具有较高的强度和韧性。

基于以上特性，TA9钛合金在以下领域得到广泛应用：1.航空航天：TA9钛合金适用于飞机发动机、机身结构等重要部件的制造。

2.化工设备：由于其优良的耐腐蚀性，TA9可用于制造化工管道、容器等设备。

3.医疗领域：TA9钛合金具有良好的生物相容性，可用于制造人工关节、牙科种植体等医疗器械。

4.能源领域：TA9钛合金在核电站、太阳能等领域具有广泛应用前景。

【TA9在我国的发展现状及前景】近年来，我国钛合金产业取得了长足进步，特别是在TA9钛合金的研发和生产方面。

钛合金成型方法(一)钛合金成型方法详解1. 钛合金常用成型方法简介•热成型方法–热轧–热挤压–热锻•冷成型方法–冷轧–冷挤压•粉末冶金成型方法–热等静压–热等静压烧结–等离子喷射成形•其他成型方法–变形加工–3D打印2. 热成型方法2.1 热轧热轧是一种将钛合金加热至变软状态后，在压力作用下进行成型的方法。

主要适用于大块钛合金板材的生产，通常需要较大的设备和工艺流程。

2.2 热挤压热挤压是将加热至变软状态的钛合金通过挤压机具体的模具进行成型。

与热轧相比，热挤压更适合制造较复杂形状的钛合金产品，并且在细节加工方面更加灵活。

2.3 热锻热锻也是一种将钛合金加热至变软状态的成型方法，但与热轧和热挤压不同的是，热锻通过冲击力将钛合金材料迅速形变成型。

这种方法常用于制造高强度和高精度的钛合金零件。

3. 冷成型方法3.1 冷轧冷轧是在室温下将钛合金板材通过辊压机进行成型的方法。

与热成型相比，冷轧可以生产出更高精度和更光滑的钛合金板材，并且在工艺流程上更加简单和节省能源。

3.2 冷挤压冷挤压是在室温下将钛合金材料通过挤压机的模具进行成型的方法。

与冷轧相比，冷挤压更加适用于制造小型和复杂形状的钛合金零件，并且在材料强度和机械性能方面更有优势。

4. 粉末冶金成型方法4.1 热等静压热等静压是将预制的钛合金粉末充填至模具后，在加热和压力作用下形成致密的钛合金零件。

这种方法可以制造出高密度、高强度和复杂形状的钛合金零件，并且材料利用率较高。

4.2 热等静压烧结热等静压烧结是在热等静压成型后，通过高温烧结将粉末冶金制得的钛合金零件进一步致密化和固化。

这种方法可以提高钛合金零件的强度和耐磨性，并且在制造复杂形状和小尺寸零件方面更具优势。

4.3 等离子喷射成形等离子喷射成形是通过等离子喷射设备将钛合金粉末加热并喷射至模具形成零件的方法。

这种方法具有成型速度快、材料利用率高的优势，并且可以制造出各种尺寸和形状的钛合金零件。

5. 其他成型方法5.1 变形加工变形加工是利用冷轧、冷挤压等手段将钛合金材料进行塑性变形和加工的方法。

各位老师，大家上午好。

我今天试讲的内容为“铸造钛合金及其成形工艺”，分四个部分进行讲述。

一、铸造钛合金的分类二、钛合金的特性三、钛合金的铸造性能四、钛合金的成形方法一、铸造钛合金的分类钛是同素异构体，熔点1720℃，882℃为同素异构转变温度。

α-Ti是低温稳定结构，呈密排六方晶格；β-Ti是高温稳定结构，呈体心立方晶格。

不同类型的钛合金，就是在这两种不同结构中添加不同种类、不同数量的合金元素，使其改变相变温度和相分含量而得到的。

室温下钛合金有三种基体组织（α、β、α+β），故钛合金也相应分为三类。

1.α钛合金它是α相固溶体组成的单相合金。

耐热性高于纯钛，组织稳定，抗氧化能力强，500~600℃下仍保持其强度，抗蠕变能力强，但不能进行热处理强化。

牌号有TA7、TA8等。

2.β钛合金它是β相固溶体组成的单相合金。

不经热处理就有较高的强度，淬火时效后合金得到了进一步强化，室温强度可达1373~1668MPa，但热稳定性较差，不宜在高温下使用。

牌号有TB1、TB2等。

3.α+β钛合金它由α及β相组成，α相为主，β相少于30%。

此合金组织稳定，高温变形性能好，韧性和塑性好，能通过淬火与时效使合金强化，热处理后强度何必退火状态提高50%~100%，高温强度高，可在400~500℃下长期工作，热稳定性稍逊于α钛合金。

牌号有TC1、TC4、TC6等。

二、钛合金的特性钛及钛合金是一种新型的、很有发展潜力和应用前景的结构材料，具有许多优良特性，主要体现在如下几个方面：1. 比强度高。

钛合金的密度仅为钢的60%左右，约4.5g/cm3，但强度却高于钢，如抗拉强度为686—1176MPa，是现代工程金属材料中最高的。

几种金属材料在不同温度下的比强度，可以看出，用钛合金代替钢和铝合金而降低重量是相当可观的。

资料介绍，自20世纪60年代中期起，美国将81%的钛合金用于航空工业，其中40%用于发动机构件，36%用于飞机骨架，甚至的蒙皮、紧固件及起落架等也使用钛合金，大大提高了飞机的飞行性能。

钛及钛合金的成型方法及应用＊范兴平，王　军（攀枝花学院材料工程学院，攀枝花６１７０００）摘要 钛及钛合金因具有优异的耐腐蚀性及综合的力学性能而广泛应用于各个行业。

综述了国内外钛及钛合金材料的研究进展以及应用情况，对目前钛及钛合金铸造、锻造、焊接、粉末冶金及机加工等成型方法作了详细介绍，指出了各种成型方法的优缺点。

并对各种成型方法在钛制品中的应用作了相关评价，提出了各方法在钛制品工业生产中的发展方向。

关键词 钛合金　成型方法　生产工艺中图分类号：ＴＧ１４６．２＋３ 文献标识码：ＡＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　ＡｌｌｏｙｓＦＡＮ　Ｘｉｎｇｐｉｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｊｕｎ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｐａｎｚｈｉｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｐａｎｚｈｉｈｕａ　６１７０００）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｌｌｏｙｓ　ａｒｅ　ｕｓｅｄ　ｗｉｄｅｌｙ　ｉｎ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｒｅｓｉｓ－ｔａｎｃｅ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｒｅ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ　ｂｒｉｅｆｌｙ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｌｌｏｙｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ａｒｅ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｃａｓｔｉｎｇ，ｆｏｒｇｉｎｇ，ｗｅｌｄｉｎｇ，ｐｏｗｄｅｒ　ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　ａｎｄｍａｃｈｉｎｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｒｅ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ．Ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ａｐｐｌｉｃａ－ｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｉｎ　ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｔｒｅｎｄｓ　ｏｆ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｆｉｅｌｄｓ　ａｒｅ　ａｌｓｏｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ ｔｉｔａｎｉｕｍ　ａｌｌｏｙ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　＊攀枝花学院校级一般课题基金（２０１２ＹＢ３５）　范兴平：男，１９７９年生，博士，讲师，从事钛及钛合金制备方面的研究　Ｅ－ｍａｉｌ：ｆａｎｘｉｎｇｐｉｎｇ１２３＠１６３．ｃｏｍ　王军：男，１９７２年生，硕士，副教授，从事材料物理方面的研究　Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｚｈｘｙｗｊ＠１６３．ｃｏｍ０　引言与普通的金属材料相比，钛具有非常多的优点：在力学性能方面，钛不仅具有较高的比强度，还具有优异的韧性和抗疲劳性；在化学性能方面，钛在自然条件下就可以形成致密的氧化膜，该氧化膜能抵抗外界多种化学介质的腐蚀，具有优异的耐腐蚀性能；更值得一提的是，钛合金在５５０℃高温下长期使用，仍能保持较好的持久强度和热稳定性，且当氧、氢、氮等含量较低时，在超低温度条件下仍具有良好的延性和韧性。

钛合金热成形零件酸洗工艺发布时间：2023-02-02T07:23:00.079Z 来源：《科技新时代》2022年18期作者：林松野[导读] 本文简述了钛合金热成形零件酸洗的一般工艺流程，林松野哈尔滨哈飞工业有限责任公司黑龙江省哈尔滨 150066摘要：本文简述了钛合金热成形零件酸洗的一般工艺流程，针对钛合金热成型零件酸洗过程进行了说明并提出了注意事项。

关键词：钛合金；热成形；酸洗；氧化皮；热碱洗前言钛属于ⅣB族金属，在高温下性质活泼，容易受到与其接触物质的污染，可与CO、CO2、O2、H2O、NH3等物质发生反应[2]。

钛合金在成形时与上述物质反应表面会形成一层氧化皮。

氧化皮形成的同时，其中的C、O、N、H可向基体内部扩散，形成一层高硬度、高脆性的富氧层，通常称之为α层，其深度与合金的化学成分、加热温度时时间有关，可在0.01～2.00mm范围内波动。

α层在后续的零件机械加工、使用过程中易造成裂纹并延伸至基体中，使材料的塑性和韧性等综合性能下降，特别是氢脆，容易造成设备事故的发生，所以必须通过特定的酸洗工艺将氧化皮和α层去除[3]。

1 工艺流程简介根据HB/Z344-2001《钛合金酸洗工艺及质量检验》及其他相关标准，钛合金酸洗一般工艺流程为：零件验收→有机溶剂预清洗→装挂→化学除油→温水洗→冷水洗→去除氧化皮→酸洗→冷水洗→后处理→干燥→质量检验。

下面对主要工艺过程进行说明。

1）有机溶剂预清洗和化学除油钛合金在热成形过程中常用石墨水剂、氮化硼等涂敷零件表面。

热成形后零件表面会留有大量石墨和氮化硼粉末，如果直接使用化学除油溶液进行清洗会很快导致溶液变得浑浊不堪，过早报废，所以常用汽油、乙醇、丙酮等溶剂进行清洗，然后再使用化学除油溶液进行清洗。

常用的化学除油工艺如下：三聚磷酸钠（Na3PO4·12H2O）40g/L～60g/L碳酸钠（Na2CO3·10H2O） 40g/L～50g/L硅酸钠（Na2SiO3·nH2O） 25g/L～35g/L温度 60℃～90℃除油时间 15min～30min在化学除油溶液中浸泡之后，先使用温水进行浸泡，然后在冷水中进行清洗，彻底将污染物除去。