包覆疊軋工藝：鈦合金薄板制造的關(guān)鍵技術(shù)
分類：行業(yè)新聞 發(fā)布時(shí)間：2026-04-25 09:16:54 瀏覽量：
包覆疊軋工藝：鈦合金薄板制造的關(guān)鍵技術(shù)
鈦合金憑借其優(yōu)異的室溫與高溫機(jī)械性能、出色的抗疲勞和抗裂紋擴(kuò)展能力，已成為航空航天國(guó)防工業(yè)不可或缺的重要材料。在飛船壓力容器、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、飛機(jī)蒙皮、肋板及腹板等關(guān)鍵部件中，鈦合金得到了廣泛應(yīng)用。隨著全球航空宇航工業(yè)的快速發(fā)展，以及鈦合金超塑成形-擴(kuò)散連接新技術(shù)的推廣，國(guó)際市場(chǎng)對(duì)鈦合金薄板的需求持續(xù)增長(zhǎng)。
包覆疊軋工藝的突破
針對(duì)傳統(tǒng)工藝的不足，包覆疊軋工藝成為鈦合金薄板生產(chǎn)的重要技術(shù)突破。該工藝通過(guò)將多層鈦合金板疊合并包覆后進(jìn)行軋制，顯著改善了鈦合金的加工性能。俄羅斯AVSMA-VSMPO公司、美國(guó)活性金屬公司（RMI）及日本NKK公司均已采用包覆疊軋工藝生產(chǎn)鈦合金薄板。
國(guó)內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)通過(guò)自主研發(fā)，形成了包括鈦合金交叉軋制與β熱處理工藝、疊軋與包覆覆軋工藝、鈦及鈦合金溫軋技術(shù)，以及氣氛保護(hù)可控冷卻重力蠕變矯形技術(shù)在內(nèi)的一系列全流程關(guān)鍵技術(shù)。TC4薄板生產(chǎn)新工藝試驗(yàn)表明，采用包覆疊軋工藝已成功生產(chǎn)出0.6mm厚的TC4薄板，并實(shí)現(xiàn)了批量投產(chǎn)。
鈦合金憑借其優(yōu)異的室溫與高溫機(jī)械性能、出色的抗疲勞和抗裂紋擴(kuò)展能力，已成為航空航天國(guó)防工業(yè)不可或缺的重要材料。在飛船壓力容器、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、飛機(jī)蒙皮、肋板及腹板等關(guān)鍵部件中，鈦合金得到了廣泛應(yīng)用。隨著全球航空宇航工業(yè)的快速發(fā)展，以及鈦合金超塑成形-擴(kuò)散連接新技術(shù)的推廣，國(guó)際市場(chǎng)對(duì)鈦合金薄板的需求持續(xù)增長(zhǎng)。
傳統(tǒng)單片軋制工藝的局限性
目前，國(guó)內(nèi)鈦合金薄板生產(chǎn)大多仍采用單片法軋制。然而，鈦合金低溫塑性差、冷變形加工硬化顯著，單片法生產(chǎn)薄板面臨極大困難。以TC4鈦板為例，生產(chǎn)中因堿酸洗和打磨造成的無(wú)形損失高達(dá)30%左右，綜合成品率僅約35%，且存在生產(chǎn)周期長(zhǎng)、性能不穩(wěn)定等問(wèn)題。
在冷軋過(guò)程中，鈦合金變形率通常不超過(guò)25%，需要多次冷軋、中間退火及堿酸洗處理，且軋制中易出現(xiàn)裂紋、裂邊、掉渣、壓坑等工藝缺陷。為使軋制順利進(jìn)行并減少金屬溫降，鍛造模具必須預(yù)熱，以避免金屬無(wú)法填充型槽或產(chǎn)生裂紋。模具預(yù)熱系統(tǒng)可采用燃?xì)饧訜崞鳎刹鹗剑┗蚋袘?yīng)/電阻加熱裝置（固定于壓力機(jī)上）。
針對(duì)傳統(tǒng)工藝的不足，包覆疊軋工藝成為鈦合金薄板生產(chǎn)的重要技術(shù)突破。該工藝通過(guò)將多層鈦合金板疊合并包覆后進(jìn)行軋制，顯著改善了鈦合金的加工性能。俄羅斯AVSMA-VSMPO公司、美國(guó)活性金屬公司（RMI）及日本NKK公司均已采用包覆疊軋工藝生產(chǎn)鈦合金薄板。
國(guó)內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)通過(guò)自主研發(fā)，形成了包括鈦合金交叉軋制與β熱處理工藝、疊軋與包覆覆軋工藝、鈦及鈦合金溫軋技術(shù)，以及氣氛保護(hù)可控冷卻重力蠕變矯形技術(shù)在內(nèi)的一系列全流程關(guān)鍵技術(shù)。TC4薄板生產(chǎn)新工藝試驗(yàn)表明，采用包覆疊軋工藝已成功生產(chǎn)出0.6mm厚的TC4薄板，并實(shí)現(xiàn)了批量投產(chǎn)。
工藝優(yōu)勢(shì)與展望
包覆疊軋工藝有效解決了鈦合金薄板生產(chǎn)中的裂紋、邊裂等缺陷問(wèn)題，減少了中間退火和酸洗次數(shù)，大幅提高了成品率和生產(chǎn)效率。隨著航空宇航工業(yè)對(duì)輕量化、高性能材料需求的不斷提升，包覆疊軋工藝將在鈦合金薄板制造領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用，為國(guó)防工業(yè)和高端制造業(yè)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
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