鈦合金管材是鈦合金半成品中的一個重要品種，已形成批量生產能力的鈦管材中90%以上是純鈦管，其余是TA18(Ti3Al2.5V)鈦合金管，分為無縫管和有縫管。冷塑性加工是制備無縫管材的主要工業化生產工藝，按加工方法又分為軋制管、擠壓管、拉拔管以及上述加工方法組合生產的管材等；有縫管包括焊接管和焊接軋制管。

鈦屬稀有金屬，價格高昂，工業中使用最多的還是薄壁的鈦及鈦合金無縫管，在承壓以及重要管道上應用，生產工藝過程包括管坯制備、冷變形(軋制、擠壓、拉拔)、熱處理、精整及檢驗等五部分。與無縫管相比，焊接管壁厚均勻，長度不受限制，生產連續化、周期短，成本低，有很大的競爭優勢，可大量應用。但焊接管受組織均勻性的影響，在安全性、可靠性要求較高的領域仍受限制。鈦合金管材的加工工序最多，加工難度也更大。

作為優異的輕量化結構材料，鈦工業是靠航空工業發展起來的。鈦合金管材廣泛應用于飛機的管路系統，如液壓管路、燃油管路、引氣管路等，是飛機的生命線，被譽為飛機的“血管”。鈦合金管材可用于運動器材領域，國際上廣泛采用Ti3Al2.5V合金管制造賽車和山地車等車架材料。同時，鈦合金材料具有極為突出的耐工業腐蝕氣氛及海水腐蝕的性能，還廣泛應用在能源、電力、石油、化工、海洋勘探、海水淡化、醫藥、紡織造紙等民用工業。

1、鈦合金管材生產工藝流程

鈦合金管材生產工藝典型流程如下：

管坯的內外表面不允許有裂紋、折疊、擠壓深溝、氧化皮及其他缺陷。管坯需經矯直，不直度不大于2.5mm/m~3.0mm/m。在第一次軋制開坯后，管材表面要用無芯磨床磨削或用其他方法去除0.1mm~0.15mm厚度，并進行酸洗退火，然后再軋制。

2、鈦合金管材軋制工藝實例與分析

以下是Ti3Al2.5V鈦合金管材的某一種制備參數：

1）合金制備500kg自耗爐：經過兩次真空熔煉，合金元素采用中間合金方式壓入電極。

2）鍛造：鑄錠扒皮后在1t空氣錘鍛打，一火1030℃開鍛，二火950℃開鍛，終鍛溫度≥750℃。

3）擠壓：在400t擠壓機上坯料涂玻璃粉漿潤滑，加熱溫度為850℃ ~ 880℃，采用d82mm模筒擠壓。

4）管坯酸洗：50℃~80℃， 10min ~ 15min。

5）冷軋：LD-60及LD-30三輥軋管機，道次變形量20% ~ 35% 退火間總變形量40% ~ 55%。

6）中間退火制度：780℃，保溫1h~2h，真空度≤2.2x10-2Pa。

7）成品退火制度：750℃，保溫1h~2h，真空度≤2.2x10-2Pa。

冷軋工藝的幾個影響因素：

1）變形量：變形量的大小根據鈦及鈦合金的塑性高低確定。例如：TA1和TA2的道次變形量為20% ~ 60%，兩次退火間的總變形量為40% ~ 75%。除考慮變形量外，還必須考慮減徑量與減壁量的比值Ｑ對產品質量的影響，無論變形量是多少，當Q值>1.35時TC2管材都將出現裂紋。

2）工藝潤滑和冷卻：冷軋過程中必須對軋輥表面與管材表面之間進行潤滑和冷卻。潤滑劑及冷卻劑可查閱有關手冊。例如：使用10號~30號機油。

3）溫軋：國際上研制生產無縫管材的技術是溫軋加冷軋技術。生產精密薄壁管材時常采用此技術，此技術特別適合于塑性低、中強和高強鈦合金管材的生產。溫軋溫度范圍在300℃~400℃之間，這時強度下降不多，而伸長率和斷面收縮率提高較大。

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