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钛及钛合金因比强度高、耐蚀性好、耐热、无磁、低温力学性能良好等众多优点，已被广泛应用于航空、航天、舰船、海洋工程、化工、汽车和生物***等领域。常用牌号如下：
国标:TA0,TA1,TA2,TA3,T***,T*** ELI
ASTM系列：grade 1,grade 2,grade 3,grade 4,grade 5,grade 23
UNS系列：UNS R50250,UNS R50400,UNS R50550,UNS R50700,UNS R56400,UNS R56401
符号标志：T35,T40,T50,T60,Ti-6Al-4V,Ti-6Al-4V ELI
纯钛
工业纯钛的力学性能及化学性能与不锈钢相近，在***化性方面优于奥氏体不锈钢，但耐热性较差，TA1、TA2、TA3依次杂质含量***，机械强度、硬度依次增强，但塑性韧性依次下降。
纯钛的强度很高，退火状态下有300～500MPa，与碳素结构钢相似，热处理后强度可达到1000～1400MPa，与高强度结构钢相似，且高温下仍具有较高的强度。另外，它的塑性也***，因此，适宜进行压力加工。
钛合金
钛合金是以钛为基体，加入合金元素铝、锡、铬、钼、锰等合金元素组成的合金。按合金退火后的***和特点分类，可分为α型、β型、α+β型三种。
α钛合金：高温性能好，***稳定，焊接性能好，是耐热钛合金的主要组成部分。
β钛合金：塑性加工性能好，合金浓度适当时，可通过强化热处理获得高的常温力学性能。
α+β钛合金（还包括少量β相的近α合金）：可以进行热处理强化，常温强度高，中等温度的耐热性也不错。
产品介绍：
TA0(R50250/GR.1)：低强度，柔软级纯钛，拥有优异的塑性，冷成形性和冲击韧性，以及高的焊接性。主要用于电池组件，日用消费品（钟表，眼镜框等），化工加工设备，湿法萃取/电解，烃精炼/加工，食品加工/制药，***植入物/设备，***器械，纸浆/纸张漂染/清洗设备，军舰部件。
TA1(R50400/GR.2)：成型、焊接性好、耐海水腐蚀。主要用于板式换热器，***植入物/设备，***器械，军舰部件，油气生产/钻孔，体育/休闲器材。
TA2(R50550/GR.3)：成型、焊接性好、耐海水腐蚀。常用于管式换热器、贯穿管接头、海水入口/出口、海水排出口管接头、灭火用水系统、职称系统管线、泵、阀、氯化处理系统等。
相比于Grades 2和3，TA3(R50700/GR.4)能提供更高的机械强度，优异的焊接性能，以及降低了的延展性和冷成形性。常用于电池组件，飞机管道，液压，油管，化工设备。
T***(R56400/GR.5)：优异室温、高温性能，优良***及裂纹扩展能力、耐腐蚀、焊接性能好。主要用于预应力采油管接头、油气平台支柱、绳索支架、海水循环加压系统的高压泵、提升管及联结器、海底电缆夹紧锁、勘探装置中的零件，以及生物***，***植入物等。
T*** ELI(R56401/GR.23)：优异室温、高温性能，优良***及裂纹扩展能力、耐腐蚀、焊接性能好。主要用于钻井立管、生产和输出立管、锥形应力街头、紧固件、海底管道。
钛材化学成分
|
牌号 |
化学成分(wt%) |
|||||||||
|
|
O |
N |
C |
H |
Fe |
Al |
V |
Ni |
Mo |
Rem. |
|
Grade 1 |
0.18 |
0.03 |
0.08 |
0.015 |
0.2 |
- |
- |
- |
- |
0.4 |
|
Grade 2 |
0.25 |
0.03 |
0.08 |
0.015 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
0.4 |
|
Grade 3 |
0.35 |
0.05 |
0.08 |
0.015 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
0.4 |
|
Grade 4 |
0.4 |
0.05 |
0.08 |
0.015 |
0.5 |
- |
- |
- |
- |
0.4 |
|
Grade 5 |
0.20 |
0.05 |
0.08 |
0.015 |
0.4 |
5.5-6.75 |
3.5-4.5 |
- |
- |
0.4 |
|
Grade 23 |
0.13 |
0.03 |
0.08 |
0.0125 |
0.25 |
5.5-6.5 |
3.5-4.5 |
- |
- |
0.4 |
钛材机械性能
|
牌号 |
抗拉强度,min (MPa) |
屈服强度,min (MPa) |
伸长率,A5 % |
断面收缩率 % |
|
Grade 1 |
240 |
170 |
25 |
30 |
|
Grade 2 |
345 |
275 |
20 |
30 |
|
Grade 3 |
450 |
380 |
18 |
30 |
|
Grade 4 |
550 |
485 |
15 |
30 |
|
Grade 5 |
895 |
825 |
10 |
20 |
|
Grade 23 |
860 |
790 |
10 |
25 |
钛材特性
钛及钛合金之所以被人们广泛关注，是因为它具有一系列优异的特性：如低密度、高熔点、高比强度、耐腐蚀、高低温性能好、无磁性、声波和振动的低阻尼特性、生物相容性好与碳复合材料的相容性好、具有超导特性、形状记忆和吸氢特性等，是航天工业、化学工业、医药工程和休闲行业优先选用钛合金的原因。
钛材的用途
随着钛材生产工艺的成熟及产量的增加，其应用除航空航天外，在船舶、冶金、电子、化工、石油、机械设备、电镀设备、体育用品、钟表、眼镜、首饰、环境保护、***器械、高尔夫球及精密加工，海洋工程及***家具及日用消费品等，用途广泛。
钛材焊接工艺
钛及钛合金的化学活泼性很强，至400~600℃时能与空气中的氧、氢、氮等***元素结合而发生反应，使钛及钛合金的性质显著下降，所以，钛及钛合金焊接时不宜采用氧-***焊、焊条电弧焊、CO2气体保护焊等方法。根据钛的焊接特点，宜采用手工钨极***弧焊（TIG），直流正接的方法进行焊接。
材料规格：
圆棒(mm)：Φ2.0-100*2000-3000
板材(mm)：0.8-90*1000*2000
纯钛丝(mm)：Φ0.8,Φ1.0,Φ1.2,Φ1.5,Φ2.0,Φ2.5,Φ3.0,Φ4.0,Φ5.0,Φ6.0
纯钛带(mm)：0.1*200,0.2*200,0.3*200,0.4*200
纯钛方棒(mm)：6*6,8*8,10*10,12*12,15*15,20*20,25*25
纯钛管(mm)：Φ6*1,Φ8*1,Φ10*1,Φ12*1,Φ16*1,Φ16*2,Φ19-Φ30*2,Φ19-Φ30*3,Φ25*1,
Φ32*3,Φ35*3,Φ35*3.5,Φ38*3