鈦和鈦合金塑性加工具有變形抗力大、常溫塑性差、屈服極限和強(qiáng)度極限比值高、回彈大、對(duì)缺口敏感、變形過程易與模具粘結(jié)、加熱時(shí)又易吸咐有害氣體等特點(diǎn),塑性加工較鋼、銅困難。故鈦和鈦合金的加工工藝必須考慮它們的這些特點(diǎn)。,鈦采用塑性加工,加工尺寸不受限制,又能夠大批量生產(chǎn),但成材率低,”加工過程中產(chǎn)生大量廢屑?xì)埩稀?/span>
針對(duì)鈦塑性加工的上述缺點(diǎn),近年來發(fā)展了鈦的粉末冶金工藝。鈦的粉末冶金流程與普通粉末冶金相同,只是燒結(jié)必須要在真空下進(jìn)行。它適用于生產(chǎn)大批量、小尺寸的零件,特別適用于生產(chǎn)復(fù)雜的零部件。這種方法幾乎無須再經(jīng)過加工處理,成材率高,既可充分利用鈦廢料作原料,又可以降低生產(chǎn)成本,但不能生產(chǎn)大尺寸的鈦件。鈦的粉末冶金工藝流程為:鈦粉(或鈦合金粉)——篩分——混合——壓制成形——燒結(jié)——輔助加工——鈦制品。上述工藝過程中的加工過程是指塑性加工和鑄造而言。塑性加工方法又包括鍛造、擠壓、軋制、拉伸等。它可將鈦錠加工成各種尺寸的餅材、環(huán)材、板材、管樹、棒材、型材等制品,也可用鑄造方法制成各種形狀的零件、部件。
目前,金屬鈦生產(chǎn)的工業(yè)方法是克勞爾法,產(chǎn)品為海綿鈦。制取鈦材傳統(tǒng)的工藝是將海綿鈦經(jīng)熔鑄成錠,再加工而成鈦材。按此,從采礦到制成鈦材的工藝過程的主要步驟為:
鈦礦——采礦——選礦——鈦精礦——富集——富鈦料——氯化——粗TiCL4——精制——純TiCL4——鎂還原-----海綿鈦——熔鑄——鈦錠——加工——鈦材或鈦部件
上述步驟中如果采礦得到的是金紅石,則不必經(jīng)過富集,可以直接進(jìn)行氯化制取粗TiCL4。另外,熔鑄作業(yè)應(yīng)屬冶金工藝,但有時(shí)也歸入加工工藝。
鈦的焊接,鈦在高溫下會(huì)與氧等氣體發(fā)生反應(yīng),引起硬化,造成焊接縫隙處延展性降低,產(chǎn)生氣孔,耐蝕性下降;所以鈦焊接時(shí)采用惰性氣體或真空保護(hù);焊接處易產(chǎn)生重結(jié)晶現(xiàn)象,特別是β-鈦,造成結(jié)晶粗大,導(dǎo)致該處延展性下降;另外鈦焊接時(shí)變形大,校正很困難。