目前,市面上鈦管件的制造工藝已基本成熟,但鈦管的運用一直受到了成本上的制約,格外對于薄壁管、強度較高的管、較長(cháng)管等特定要求管件,鈦沒(méi)縫管的生產(chǎn)難度較大、設備復雜、周期長(cháng)、成品率低。所以,鈦焊管件便應運而生了。
鈦管材在服役環(huán)境中并不是沒(méi)腐蝕。有學(xué)者研究結果發(fā)現,純鈦冷凝器管在服役15年后內外表面均有嚴重腐蝕穿孔和邊緣破裂。另外,在鈦管的裝配應用過(guò)程中,往往還需對管材進(jìn)行彎曲、焊接、端頭加工等處理。由于鈦管件的屈彈比高,在彎曲時(shí)回彈顯明,過(guò)度回彈導致難于控制管子幾何和精度。
有學(xué)者利用有限元模擬對Ti-3A1-2.5V管在冷彎曲工藝中的回彈現象進(jìn)行了分析和預測,但工藝相當復雜,成形較難控制。鈦管由于化學(xué)活性較強、熔點(diǎn)高、導熱性差等物理化學(xué)性能,在焊接時(shí)容易產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷,對焊接設備和保護裝置要求高。這些都是制約鈦合金無(wú)縫管材廣泛應用的因素。
管材加工過(guò)程中,道次變形量顯明影響管材的性能。大的變形量不但可以提高生產(chǎn)效率而目可以越好地破碎粗大的鑄態(tài)組織,使管材晶粒細小均勻,但是過(guò)大會(huì )使管材成形抗力增加,產(chǎn)生的變形熱導致局部溫度升高,使變形不均勻、晶粒出現異常長(cháng)大。合理的變形量可以在管材的徑向、軸向、環(huán)向形成織構,從而提高性能。
還有學(xué)者發(fā)現在純鈦管件軋制過(guò)程中,當Q值在1.2~2.3時(shí),形成較強的徑向織構,使管材性能提高。同時(shí),合理退火的工藝、矯直工藝、效率較高的去油法等都是保障鈦管材件質(zhì)量的關(guān)鍵。