鈦（Ti）是一種銀白色的過渡金屬，密度4.5g/cm3，熔點1668℃，沸點3287℃。它具有密度小、強度高（是金屬中的強度－重量比）、易加工、具有金屬光澤、耐濕氯氣腐蝕等特點。

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? ? ? ?鈦具有較好的可塑性，鈦的塑性主要依賴于其純度，鈦越純，塑性越大。高純鈦的延伸率可達50-60，斷面收縮率可達70-80，但收縮強度低（即收縮時產生的力度）。

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? ? ? ?鈦具有良好的抗腐蝕性能，不受大氣和海水的影響。在常溫下，不會被7以下鹽酸、5以下硫酸、硝酸、王水或稀堿溶液所腐蝕，只有氫氟酸、濃鹽酸、濃硫酸等才可對它作用。

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? ? ? ?鈦中雜質的存在，對其機械性能影響極大，特別是間隙雜質（氧O、氮N、碳C）可大大提高鈦的強度，顯著降低其塑性。鈦作為結構材料所具有的良好機械性能，就是通過嚴格控制其中適當?shù)碾s質含量和添加合金元素而達到的。

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? ? ? ?鈦能與鐵Fe、鋁Al、釩V、鉬Mo等元素熔成合金，造出高強度的輕合金，在很多方面有著廣泛的應用，包括航天（噴氣發(fā)動機、導彈及航天器）、軍事、工業(yè)程序（化工與石油制品、海水淡化及造紙）、汽車、農產食品、醫(yī)學（義肢、骨科移植及牙科器械與填充物）、廚房用具、運動用品、珠寶及手機等等。

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?鈦管按照使用要求和性能的不同執(zhí)行兩個國家標準:GB/T3624-2010 GB/T3625-2007 ASTM 337 338

供應牌號:TA0，TA1，TA2，TA9，TA10，BT1-00，BT1-0，Gr1，Gr2

生產標準

一引用標準

1. GB 228 金屬拉伸實驗方法

2. GB 224 金屬管液壓實驗方法

3. GB 226 金屬管壓扁實驗方法

4. GB/T3620.1 鈦及鈦合金牌號和化學成分

5. GB/T3620.2 鈦及鈦合金加工產品化學成分及成分允許偏差

二技術要求

1. 鈦及鈦合金管的化學成分應符合GB/T3620.1的規(guī)定，需方復驗時，銘坤鈦業(yè)化學成分的允許偏差符合GB/T3620.2的規(guī)定。

2.管材外徑的允許偏差應符合表一規(guī)定。

3. 管材壁厚的允許偏差應不超過其名義壁厚的±12.5，管材壁厚的允許偏差不適用于鈦焊接管的焊縫處。

4. 管材的長度應符合表二規(guī)定。

5. 管材的定尺或倍尺長度應在其不定尺長度范圍內，定尺長度的允許偏差為 10mm，倍尺長度還應計入管材切斷時的切口量，每個切口量應為5mm。

鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體:882℃以下為密排六方結構α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。

合金元素根據(jù)它們對相變溫度的影響可分為三類:

①穩(wěn)定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩(wěn)定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素，它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。

②穩(wěn)定β相、降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素，又可分同晶型和共析型二種。 應用了鈦合金的產品

前者有鉬、鈮、釩等;后者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。

③對相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。

氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在0.15~0.2和0.04~0.05以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物，使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015以下。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。

隨著近年來鈦合金近凈成形技術及電子束焊、等離子弧焊、激光焊等現(xiàn)代焊接技術的發(fā)展，鈦合金的成形及焊接問題已不再是制約鈦合金應用的關鍵因素，阻礙鈦合金普遍應用于汽車工業(yè)的最主要原因還是成本過高。

無論是金屬最初的冶煉還是后續(xù)的加工，鈦合金的價格都遠遠高于其他金屬。汽車工業(yè)能夠接受的鈦制零件成本，用連桿鈦材8～13美元/kg，氣閥用鈦材13～20美元/kg，彈簧、發(fā)動機排氣系統(tǒng)及緊固件用鈦材希望在8美元/kg以下。而目前用鈦材料生產的零件成本比這些價格高了很多，鈦板材的生產成本大多數(shù)高于33美元/kg，是鋁板材的6～15倍，鋼板材的45～83倍。

鈦合金根據(jù)相的組成可分為三類:α合金,(α β)合金和β合金,中國分別以TA、TC、TB表示。

① α合金含一定量的穩(wěn)定α相的元素，平衡狀態(tài)下主要由α相組成。α合金比重小，熱強性好、具有良好的焊接性和優(yōu)異的耐蝕性,缺點是室溫強度低,通常用作耐熱材料和耐蝕材料。α合金通常又可分為全α合金(TA7)、近α合金 (Ti-8Al-1Mo-1V)和有少量化合物的α合金(Ti-2.5Cu)。?

② (α β)合金含一定量的穩(wěn)定α相和β相的元素，平衡狀態(tài)下合金的組織為α相和β相。(α β)合金有中等強度、并可熱處理強化，但焊接性能較差。(α β)合金應用廣泛,其中Ti-6Al-4V合金的產量在全部鈦材中占一半以上。

③ β合金含大量穩(wěn)定β相的元素，可將高溫β相全部保留到室溫。β合金通常又可分為可熱處理β合金(亞穩(wěn)定β合金和近亞穩(wěn)定β合金)和熱穩(wěn)定β合金。可熱處理 β合金在淬火狀態(tài)下有優(yōu)異的塑性，并能通過時效處理使抗拉強度達到130~140kgf/mm2。β合金通常作高強度高韌性材料使用。缺點是比重大，成本高，焊接性能差，切削加工困難。

鈦管道配件標準化生產近幾年在我國興起，也是鈦管道應用中的一次革命，它使鈦管道壽命大 大提高，使鈦的應用推進一步。本文對我國標準鈦管件的發(fā)展歷史，鈦管件的工作情況，以往采用的鈦管件進行了詳細分析和評述，并介紹了彎頭生產先進技術—彎頭推擠工藝，此種工藝生產的鈦彎頭可壁厚均勻。介紹了國內外鈦管件標準的誕生與發(fā)展，及我國的鈦管件生產和標準化。

通過大量的試驗和應用實例都證明，在電站凝汽器上用鈦管，在技術上和經濟上都具有很大的優(yōu)越性，從經濟角度來看，以日本1983年一臺1000Mw凝汽器的核電機組用管材(大約需要5萬根凝汽器管)價格為例，按照凝汽器的使用時間為40年計，鋁黃銅管平均年泄漏lO根，在40年內無泄漏。鈦管在發(fā)電站上應用所要解決的三個問題：

1.腐蝕問題

濱海電站的凝氣器用海水做冷卻水．由于海水中含有大量的泥沙、懸浮物質、海洋生物和各種腐蝕性物質．在海水與河水交替變化的淡咸水中的情況更為嚴重。傳統(tǒng)使用的銅臺金管發(fā)生腐蝕方式有：腐蝕(均勻腐蝕)、潰蝕、沖蝕和應力腐蝕等。因為鈦具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，所以鈦管凝氣器因腐蝕而造成的海水泄漏事故已被杜絕，但是，由于它的耐蝕性能好，不象銅合金管那樣在表面產生一種含毒物質．故在鈦管內壁上就容易有海生物附著，從而影響傳熱效果，所以就必須有相應的清洗裝置。

2.吸氫問題

盡管鈦材表面具有致密的鈍化膜，在許多強腐蝕介質中非常耐腐蝕，但是由于鈦與氫的親合力很大。非常容易吸氫。在常溫時就發(fā)生，高溫時(如100℃)吸氫迅速。氫在鈦中的固熔限很小(約為20ppm)，超過限量就會在鈦表面上析出氫化物(TtH2)。隨著表面TiH2的增多，鈦的沖擊值和延伸率迅速降低4J。此外，在舊機組改造時，由于管板是銅合金，冷凝管用鈦，這就需要采用陰極保護裝置以防止電化學腐蝕如日立公司發(fā)電廠凝氣器采用海水冷卻，用鈦列管與銅合金板組成電偶，當保護電位低于一0．75 v(ScE)時使出口的鈦管端吸氫，使用一年氫含量達到650ppm；如果電位選用一0.5～O.75 v(scE)，在常溫下鈦不會發(fā)生吸氫”。

3.震動問題

由于鈦管的耐蝕性好。鈦制凝汽器不會因為腐蝕而發(fā)生泄漏損壞．但鈦管卻可能由于振動而造成損壞．要避免鈦管的振動問題，在制造壘鈦凝汽器時，就要確定適應的隔板間距；在在改造老機組時，則要考查原來的隔板間距是否適用。

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