摘要本文说尽论述了钛及钛合金嘚材料特色及焊接性、并针对钛及钛合金焊接中易发生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺点进行了焊接性实验。能过对钛及钛合金焊接工艺规范的不断探索以及对实验进程呈现的间题的合理分析，总结出钛及钛合金焊接工艺特色及操作办法 一、钛及钛的分类及特色 国产工业純钛有TA1, TA2,
TA3三种，其差异在于含氢氧氮杂质的含量不同这些杂质使工业纯钛强化，可是塑性明显下降工业纯钛虽然强度不高，但塑性及耐性优秀尤其是具有杰出的低温冲击耐性;一起具有杰出的抗腐蚀功能。所以这种材料多用于化学工业、石油工业等，实际上多用于350℃以丅的工作条件
钛及钛合金的焊接功能，具有许多明显特色这些焊接特色是因为钛及钛合金的物理化学功能决议的。 2.焊接接头裂纹問题 钛及钛合金焊接时焊接接头发生热裂纹的可能性很小，这是因为钛及钛合金中5,P, C等杂质含量很少由5,
P构成的低熔点共晶不易呈现在晶堺上，加之有用结晶温度区间窄小钛及钛合金凝结时缩短量小，焊缝金属不会发生热裂纹
钛及钛合金焊准时，热影响区可呈现冷裂纹其特征是裂纹发生在焊后数小时乃至更长时刻称作推迟裂纹。经研讨标明这种裂纹与焊接进程中的分散有关焊接进程中氢由高温深池姠较低温的热影响区分散，氢含量的进步使该区分出TiH2量添加增大热影响区脆性，别的因为氢化物分出时体积胀大引起较大的安排应力洅加上氢原子向该区的高应力部位分散及集合，致使构成裂纹避免这种推迟裂纹发生的办法，首要是削减焊接接头氢的来历发票时，吔呆进行冥空遏火处理
3.焊缝中的气孔问题 钛及钛合金焊接时，气孔是常常碰到的问题构成气孔的底子原因是因为氢影响的成果。焊缝金属构成气孔首要影响到接头的疲劳强度 避免发生气孔的工艺办法首要有: (1)、维护氖气要纯，纯度应不低于99.99%
(2)、彻底清除焊件表面、焊丝表媔上的氧化皮油污等有机物 (3)、对熔池施以杰出的气体维护，操控好气的沛量乃流速避免发生紊流现象，影响维护作用 (4)、正确挑选焊接工艺参数，添加深池停留时刻运用权于气泡逸出可有用地削减气孔。[next]
三、钛板手艺钨板弧焊焊接实验 钛及钛合金焊接生产中运用最多昰钨板弧焊真空充焊接办法运用也很遍及。弧焊的电弧在气流的维护与冷却作用下电弧热量较为会集，电流密度高热影响区小，焊接质量较高 1.钛及钛合金焊接时，当温度高于500'C
-700℃时很4y易OA收空气中的气、氢和氮，严峻影响焊接质量因而，钛及钛合金焊接时对熔池铨面及高温部信(400℃650℃以上)的焊缝区有必要严加维护，为此钛及钛合金焊接时有必要采纳特殊的维护办法，即选用喷尺度较大的焊矩以擴展气体维护区面积，当喷嘴缺乏以维护焊缝及近缝区高温金属时需附充维护拖罩。
焊缝和近缝区色彩是维护作用的标翅雪白色表明維护作用最好，黄色为细微氧化一般是答应的。表面色彩应契合表(封规则
考虑到工程运用的实用性、高效性咱们先制备了一个简易拖罩。如图(a)气从进气口进入散布管，穿过散布管孔直接进入维护区选用这种拖罩，焊接维护作用不是很好焊道呈深蓝色。据分析是气鋶从散布管直接进入维护区气流不是很均匀、平稳，使高温焊道维护欠好被氧化因而咱们进一步改进了拖罩的结构，如图(b)气从进气孔进入散布管后经拖罩顶部下返;穿过多孔板，多孔板首要起气筛和散布的作用使气活动更平稳，焊接维护作用较好焊道呈银色或江黄銫。拖罩长充L为40飞m原料为黄铜。
钛及钛合金弧焊时还应留意焊道的北面维护，考虑到焊接变形咱们选用开槽固定铜垫板的办法进行充维护，为了使焊道反面行到充沛维护又在糟中加一多孔铜管，使氛气经铜管孔均匀的进入维护区维护作用杰出，焊道反面呈雪白色 手艺钨板弧焊焊接工艺及参数的挑选
(1)焊前预备焊件和焊丝表面质量对焊接接头的力学功能有很大影响因而有必要严厉整理。铁板及钛焊絲可选用机械整理及化学整理两种办法 1)机械整理对焊按质量要求不高或酸洗有困难的焊件，可用细砂纸或不锈钢丝刷擦洗但最好是用硬质合金黄色刮削钛板，去除氧化膜 2)化学整理焊前可先对试件及焊丝进行酸洗，酸洗液可用HF5%
HH0335%的水熔液酸洗后用清水冲刷，烘干后亚即施焊或许用、乙醇、四氢化碳、甲醇等擦洗钛板坡口及其两边(各50m内)、焊丝表面、工夹具与钛板触摸的部分。 (2)焊接设备的挑选钛及钛合金金钨板弧焊应选用具有下降外特性、高频引弧的直流弧焊电源且推迟递气时刻不少于15秒，避免焊遭受到氧化、污染
(3)焊接材料的挑选 气純度应不低于99.99%,露点在一40℃以下，杂质总的质量分数&1士』.001%,当气瓶中的压力降至0.981MPa时，应停止运用以避免影响焊接接头质量。准则上应挑选與根本金属成分相同的钛丝有时为了握高焊缝金属塑性，也可选用强度比根本金属稍低的焊丝
(4)坡口方式的挑选 准则尽量削减焊接层数囷焊接金属。跟着焊接层数的增多焊缝累计吸气置添加，以致影响焊接接头功能又因为钛及钛合金焊接时焊接熔池尺度较大，因而试件开单VE270 80坡口。 (5)试件组对及定位焊 为了削减焊接变形焊前进行定位焊，一般定位焊距离为100
180A,按此参数施焊焊接接头表面、呈现出深蓝、金素色，阐明接头氧化较严峻不契合技能要求，此工艺不可取 工艺(2)，焊接电流相对下降为120A, 150A,
160A,按此参数施焊焊缝表面呈现出金紫、深黄銫，鹉寸线探伤无缺点但机械功能曲折实验不合格，阐明焊接接头塑性明显下降达不到技能要求，此工艺相同不可取 工艺(3)，焊接电鋶为95A, 115A,
120A,按此参数施焊焊缝表面呈雪白、浅黄色，鹉寸线探伤无缺点但机械功能曲折实验合格、拉伸强度也契合要求，焊接接头功能到达技能要求此工艺比较适宜。
钛及钛合金焊接时都有晶料粗大倾向，直接影响到焊接接头的力学功能因而焊接工艺参数的挑选不只需栲虑到焊缝金属氧化及构成气孔，还应考虑晶粒粗化要素所以应尽量选用较小的焊接热输入，工艺(封、(2)因为焊接规范较大要素，构成接头氧化比工艺(3)严峻且微观金相实验成果标明，接头晶粒粗化程度也比工艺(3)严峻所以焊接接头力学功能较差。
气体流量的挑选以到达傑出的维护作用为准过大的流量不易构成安稳的层流，并增大焊缝的冷却速度使焊缝表面层呈现较多的时目，以致引起微裂纹拖罩Φ的气流量缺乏时，焊缝呈现出不同的氧化色泽;而流量过大时将对主喷嘴的气流发生搅扰作用。焊缝反面的气流量也不能太大否则会影响到正面第一层焊缝的气体维护作用。
初钛及钛合金手艺钨极弧焊操作办法 1)手艺弧焊时焊丝与焊件间应尽量坚持最小的夹角(10150)。焊丝沿著熔池前端平稳、均匀的送入熔池不得将焊丝端部移出气维护区。 2)焊接时焊根本不作横向摇摆，当需求摇摆时频率要低，摇摆起伏吔不宜太大以避免影响气的维护。
3、TA2手艺钨极弧焊时应严厉操控氢的来历，避免冷裂纹的发生一起应留意避免气孔的发生。 4、只需嚴厉依照焊接工艺要求施焊并采纳有用的气体维护办法，即可取得高质量的焊接接头
钛及钛合金的特性、用途
纯钛是银白色的金属，咜具有许多优秀功能钛的密度为4.54g／cm3，比钢轻43% 比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多比铝大两倍，比镁大五倍鈦耐高温，熔点1942K比黄金高近1000K ，比钢高近500K
钛归于化学性质比较生动的金属。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属效果但在常温下，钛表媔易生成一层极薄的细密的氧化物保护膜能够反抗强酸乃至的效果，表现出强的抗腐蚀性因而，一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得芉疮百孔而钛却安然无恙
液态钛简直能溶解一切的金属，因而能够和多种金属构成合金钛参加钢中制得的钛钢坚韧而赋有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物 钛合金制成飞机比其它金属制成相同重的飞机多载旅客100多人。制成的潜艇既能抗海沝腐蚀，又能抗深层压力其下潜深度比不锈钢潜艇添加80%
。一起钛无磁性，不会被发现具有很好的反监护效果。 钒具有“亲生物“’性在人体内，能反抗分泌物的腐蚀且无毒对任何灭菌办法都习惯。因而被广泛用于制医疗器械制人工髋关节、膝关节、肩关节、胁關节、头盖骨，自动心瓣、骨骼固定夹当新的肌肉纤维环包在这些“钛骨”上时，这些钛骨就开端维系着人体的正常活动
钛在人体中散布广泛，正常人体中的含量为每70kg体重不超越15mg其效果尚不清楚。但钛能影响吞噬细胞使免疫力增强这一效果已被证明。
钛标准—压力嫆器用钛及钛合金焊丝
附录D（规范性附录）压力容器用钛及钛合金焊丝 D.1 范 围 D.1.1 本附录适用于钛制压力容器的钨极气体保护焊用钛及钛合金填充丝和熔化极气体保护焊用钛及钛合金焊丝D.1.2 本附录适用于压力容器用国产钛材的焊接,也可适用于相应进口钛材的焊接。D.1.3 本附录规定了钛忣钛合金焊丝(包括焊丝和填充丝)的要求、试验方法、检验规则和标志、包装等 D.2
合同内容 本附录所列焊丝的订货合同应包括下列内容:a) 焊丝嘚牌号、状态、直径；b) 产品形式（直段或无支架卷）；c) 对残余元素是否有要求；d) 订货重量；e) 本标准及附录的编号；f) 其他需要说明的事项。 D.3 偠 求 D.3.1 牌号、状态、直径与产品形式D.3.1.1
焊丝表面应清洁无氧化色，不应有裂纹、起皮、折叠、起刺、斑疤和夹杂等不应有润滑剂和其他外來物质的污染，以及其他影响使用的缺陷 3.4.2 焊丝应满足在自动或半自动焊接设备中均匀送进的要求。 3.4.3 成卷供货的焊丝缠绕时不应有波浪形、死弯、重叠、并可无阻碍地自由退绕外端头应有标记，以使方便的找出 D.4 试验方法 D.4.1
焊丝化学成分仲裁分析方法按GB/T 4698的规定进行。D.4.2 焊丝的呎寸、重量应使用相应精度的量具测量D.4.3 焊丝的低倍组织检验参照GB/T 5168的规定进行。D.4.4 焊丝的表面与宏观质量的检查采用目视进行 D.5 检验规则 D.5.1 检查和验收D.5.1.1
焊丝应由供方技术监督部门检验，保证焊丝质量符合本标准的规定并填写质量证明书。D.5.1.2 需方对收到的焊丝应按本标准的规定進行复验，如复验结果与本标准规定不符时应在收到产品之日起6个月内向供方提出。D.5.2 组批焊丝应成批提交检验每批应由同一牌号、熔煉炉号、制造方法、状态和规格的产品组成。D.5.3 检验项目
每批焊丝均应进行化学成分、尺寸、代倍及表面与宏观质量的检验D.5.4 取样位置和取樣数量D.5.4.1 每批焊丝由成品上任取一个试样进行气体（N、H、O、C）含量的分析，其他成分的含量以原铸锭的分析结果报出当所使用的铸锭没有汾析过残余元素含量时，还应从同一锭号的成品丝材中任意取一个试样进行残余元素的分析不注明可不分析残余元素。D.5.4.2
每批焊丝任取两卷（或根）分别在每根的两端各取一个试样进行横向低倍组织检查检验不合格时，该批产品为不合格D.5.4.3 焊丝应逐根（卷）进行尺寸、表媔与宏观质量的检查。D.5.5 重复试验 在化学成分分析检验中如果有一个分析结果不合格，则从该批焊丝中取双倍试样进行该不合格项目的复驗复验结果若仍有一个不合格，则该批焊丝为不合格 D.6
标志、包装、运输、储存 D.6.1 产品标志 在已检验的每件（卷）焊丝上应牢固地扎上一個标牌，标牌上应注明牌号、状态、规格、熔炼炉号、批号、净重、生产厂名称（或标识）、本标准呈等D.6.2 包装、包装标志、运输、储存D.6.2.1
焊丝按标准重量包装时，其实际净重与所示标准重量的差值应在标准重量的10%内标准重量可按供方习惯，也可双方协议D.6.2.2 成卷交货的焊丝，无支架卷的内、外直径和卷的宽度可按供方习惯也可双方协议。D.6.2.3 每件（卷）焊丝用聚乙烯薄膜套好、扎紧后用木箱包装。产品装箱時箱内应衬以防潮纸，箱内各件之间须用软材料填实、固定不同批号的焊丝不得装入同一箱内。D.6.2.4
产品装箱后在包装箱外壁上应有一清晰、牢固的标记，标记内容有：产品名称、牌号、本标准号、锭号、批号、规格、净重、生产厂名称等D.6.2.5 产品的其他包装、包装标志、運输和储存等应符合GB/T 8180的规定。D.6.3 质量证明书
每批产品应附有质量证明书质量证明书应包括产品名称、牌号、锭号、批号、状态、规格、数量（件数、毛重、净重）、合同号、本标准号、生产厂名称与地址、各项分析检验的结果、技术监督部门的印记、检验员印鉴、检查日期、包装日期。 D.7 说明 压力容器用钛及钛合金焊丝也可按GB/T
3623—1998的焊丝技术要求订货但焊丝的化学成分应符合本附录的要求。 .
钛及钛合金在汽车Φ的应用
其特征如下：抗拉强度和屈从强度大、疲劳强度大、密度小、弹性模量约是钢的一半、热膨胀系数低 钛材作为轿车部件资料运鼡时。约是不锈钢及铝材的一半、非磁性、热导率低、简单发生烧结、对环境无污染等另外在轿车行业用钛后，可极大减轻轿车分量丅降其燃料耗费，保护环境和下降噪音 1发动机阀 各轿车公司纷繁进行发动机阀用廉价钛材的开发，
近年来并有一部分已达到批量化。钛材的制作本钱中占材料1/3以上的报价是海绵钛若用等外海绵钛出产加工材，这样报价天然就会下降这种情况下开发了廉价的Ti-6A l-4V基合金。 2排气管及 排气管及多选用普通钢、不锈钢、铝合金、FRP等这些部件属车体的大型结构部件，
目前为止简单完成车的轻量化、对下降燃料费用、发动机的输出功率及进步行进安全性均是重要的一起因与排气直接触摸，400℃以上的高温下比起铝合金来钛的耐熱性更优秀，且比强度比钢高也简单完成轻量化。 3轿车零件用新合金的开发及运用 低本钱钛合金的开发也较为活泼
前面介绍嘚均是已开发的钛合金在轿车零件上的运用。另一方面其中之一就是Super-TIX系列合金的开发。其强度与延性的平衡状况如图8所示Super-TIX系列包含Ti-A l-F及Ti-Fe-O-N②大合金系，Ti-A l-F合金群多是已知的合金中不运用V和Mo选用廉价的Fe来替代适合在温度上升过程中的用处。如Super-TIX51F就是指Ti-5A
l-1F其拉伸强度达1000MPa与Ti-6A l-4V适当而Ti-Fe-O-N系匼金则不能在太高的温度区运用，但因选用了廉价的Fe及氧及氮其热加工功能优秀。此合金系的代表合金为Ti-1%Fe-0.35%O-0.01%NSuper-TIX800其拉伸强度约为800MPa具有优秀的热加工性及冷加工性
强度高，正在讨论运用在悬簧上于2001年已用在德国的国民牌轿车LoupFSI上。 相似上述Super-TIX系列是专门为航空以外用处规划的匼金,还有β钛合金Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5A lTImeta L@LCB该合金的杨氏莫量低
《钛及钛合金丝》标准编制说明
《钛及钛合金丝》标准编制阐明莋者：所属系别： 钛 海绵钛 钛材 废钛料钛关键字： 钛 钛渣 钛板发布日期： 2007年11月17日 10:38编者按： 《钛及钛合金丝》 （GB/T X）送审稿 编制阐明 一、 使命來历及方案要求；
根据全国有色金属标准化技能委员会《关于下达年有色金属国家标准修订方案的告诉》（有色标委（2006）第13号）的精力，甴宝钛集团有限公司起草《钛及钛合金丝》国家标准本标准是对GB/T的修订。二、 编制进程包含编制准则、作业分工、征求定见单位、各階段作业进程等； 本标准以实践出产中总结的数据为根底，对GB/T进行了修订l
标准编制准则：——添加了纯钛TA1-1、两相钛合金TC4ELI牌号，并规则了其化学成分和力学功能；——添加了两相钛合金TC2规则了TC1、TC2焊丝的化学成分；——调整了一切低空隙纯钛焊丝的化学成分；——因结构丝引证GB/T3620的化学成分，GB/T3620修订时纯钛与原标准同牌号规则的化学成分差异较大故对四种纯钛牌号的力学功能目标进行了调整；——加宽了TC4钛合金丝材的供货直径规模，并对力学功能目标进行了调整；——添加了直段丝供货情况规则了碱酸洗和磨光的表面处理办法；——添加了查验成果的断定办法。——按GB/T3620对原TA4牌号从头编号为TA28。l
本标准由宝钛集团有限公司担任起草本标准初稿于2006年5月完结，在网上和相关单位廣泛征求定见未收到反应定见。然后编制组对厂内回来的定见进行研究处理构成了标准预审稿。l 标准会议：2006年7月18日由中国有色金属標准计量质量研究所掌管，在湖北省宜昌市召开了有色金属材料标准会对宝钛集团有限公司编制的了国家标准《钛及钛合金丝》（GB/T
X）进荇了预审，共有15个单位的25名代表参加会议与会的专家和代表经过仔细的检查和广泛、充沛的评论与沟通，对标准评论稿提出了以下修正萣见和主张：1）将前言中“GB/T3620”修正为“GB/T3620.1”2）删去表1情况列中的序号“（1）、（2）和（3）”。3）将表2的注1中“其他元素”改为“其他杂质え素”“低空隙牌号”改为“低空隙纯钛牌号”。4）将3.5.3的“长度误差”改为“长度答应误差”5）从头组织3.6条的言语，应分丝材试样热處理和丝材自身退火态两种情况描绘6）将5.1.2条的“归于其他功能的贰言”改为“归于其他的贰言”。7）将5.2条改为“同一牌号、同一熔炼炉號、同一出产办法、同一热处理炉批、同一情况和同一规格”8）将表5的低倍查验的取样规则分为两类，卷、根为一类盘为一类。9）5.5.2条修正为“产品尺度误差、外观质量不合格时答应供方对该卷（盘、根）切去必定长度后从头查验，直至合格”10）5.5.3条后半句修正为“还答应供方对丝材（或试样）从头进行热处理后按本标准要求对一切检测项目从头取样查验。若实验成果合格则判该批产品合格；若实验荿果仍有不合格，则判该批产品不合格经供需双方商定，该批产品还可由供方逐件查验合格者交货。”11）将5.5.4.1中的“分层”改为“裂纹”12）调整6.4条中的次序，并将“特殊实验要求”和“特殊包装要求”合并为一条“其他要求”与会专家和代表共同以为，标准评论稿经鉯上修正可构成送审稿提交审定。会后按会议纪要的要求对标准预审稿进行了修正，构成了本标准的送审稿三、调研和分析作业的凊况
我国钛及钛合金的出产起步于20世纪50年代，1964年完成了钛加工材的工业化出产现年产钛材近万吨，丝材的产值也逐年上升原GB/T3623是1998年修订蝂别，是国内运用最广泛的丝材标准至今已运用八年了，标准包含15个钛及钛合金牌号近年来，跟着钛及钛合金用处的不断扩大及武器装备、航空、航天等职业需求，丝材用钛合金的牌号越来越多如TA1-1、TC2、TC4ELI合金，因国标中未包含这些牌号产品订购的技能条件只能运用供需双方签定的技能协议。为满意国内市场需求推动我国航空、航天等职业的开展，急需对GB/T
3623标准进行修订将部分已批量出产并投入运鼡的牌号归入标准。别的八年出产堆集的很多数据标明，原标准中小规格TC4丝材的力学功能目标不合理需求对其进行调整。四、首要技能内容的阐明包含技能参数与目标的断定根据、修订标准的各修订点及其理由等；
本次修订后与原标准的改变较大，添加了3个牌号对純钛的4个牌号进行了改善和调整，从表明办法和成分上都与ISO和ASTM标准保持共同并对TC4钛合金丝材的力学功能进行了调整，扩宽了可出产的丝材的尺度规模和产品的表面处理办法详细改变如下：1、本标准中结构件用丝材的化学成分仍引证GB/T3620《钛及钛合金牌号和化学成分及成分答應误差》。因为GB/T3620修订时对纯钛的4个牌号是参照美国ASTM材料标准中纯钛成分和ISO外科植入物钛材标准进行改善和调整的所以本标准中纯钛从表奣办法和成分上都与ISO和ASTM标准保持共同。确保了我国钛材更利于面向国际市场纯钛四个牌号与ISO和ASTM标准中纯钛牌号一一对应联系为：TA1对应Gr.1,
TA2对應Gr.2, TA3对应Gr.3, TA4对应Gr.4。引证GB/T3620将原TA4变更为TA28。２、因为同牌号纯钛的成分发生了改变调整了标准的力学功能。本标准在断定目标时以计算的近些姩出产的出口丝材的功能为根据，并参照ASTM B863《钛及钛合金线材规范》、ASTM
B348《钛及钛合金棒材规范》的功能目标对纯钛结构件丝的力学功能进行叻调整和规则本标准中Ф4.0~7.0mm的目标与ASTM B348中Ф4.8~7.0mm共同；本标准Ф4.0~4.8mm的延伸率目标高于ASTM B863，强度目标相同ASTM
TA0—TA3顺次对应。4、调整了规格小于2mm的TC4丝材的功能目标在八年的出产中发现，小规格（小于2.0mm）TC4丝材的力学功能目标不合理强度充裕量大，但塑性目标过高很难到达。呈现该问题后从前对该规格规模的丝材的热处理工艺也进行了深入研究，但改善作用仍不显着ASTM F136《外科植入物用Ti-6Al-4V加工材规范》和ASTM
F1472《外科植入物用Ti-6Al-4V（ELI）加工材规范》中也明确规则“厚度或直径规格小于0.062英寸（1.575mm）的材料的延伸率能够洽谈”；ASTM B863《钛及钛合金线材标准规范》规则“直径或最小呎度小于0.125英寸（3.2 mm）的线材或型材，其伸长率在2英寸（50.8
mm）断定陈述数值应被表述为在1英寸或同等值的百分伸长。”由此可推断TC4合金与纯鈦相同，当丝材规格减小时延伸率也减小，所以本次修订时参照实践出产水平，参阅国外丝材规范对小于2.0mm的丝材的力学功能目标进荇了调整。5、根据现有出产能力、情况及市场需求扩宽了TC4丝材的规格下限，由原1.6mm下延到1.0mm6、添加了TA1-1纯钛牌号及其功能。首要根据特殊职業需求及某重点工程需求添加的。其成分和力学功能的断定首要根据规划要求、协议技能条件以及现在国内的出产现状，并依照GB/3620对牌號的从头命名将原协议牌号TA0-1变为牌号TA1-17、根据市场需求，添加了TC2牌号其化学成分引证了GB/T3620。8、因为外科植入物用材料产值剧增根据国内外市场现在需求，丝材添加了TC4ELI牌号结构丝的化学成分引证GB/T3620，除杂质元素Fe含量操控更严分外其他元素含量与ASTM
F136对杂质元素要求更严。9、跟著设备的更新和出产工艺的改善出产能力越来越大。丝材可出产的长度增加表面处理办法也日益健全。从产品形状看原有的成卷供貨方式已不能满意实践需求，本标准除规则有成卷供货方式外还添加了直段丝（定尺或乱尺），复绕等方式五、与国外同类标准水平嘚比照分析；
本标准的修订首要有三个方面，一是对原标准中纯钛的成分进行了改善与国际标准和美国ASTM标准的成分共同；二是在原15个牌號的根底上添加了3个牌号；三是调整了TC4丝材的力学功能目标。本标准中纯钛结构丝材在成分规模上与国外牌号保持共同功能与ISO和ASTM B863和ASTM B348两个標准的最高要求保持共同，属国际先进水平TC4丝材目标与ASTM B348和ASTM
B863比较，规格大于4.8mm的丝材的力学功能目标与ASTM相同；规格在4.0～4.8mm的丝材目标高于ASTM B863；規格不大于4.0mm的丝材，因为每个国家选用的实验办法有差异所以塑性目标有差异，但两标准都能遵从客观改变规则即跟着丝材规格减小，塑性目标下降整体来说，GB/T3623的技能水平不低于ASTM标准TC4ELI结构丝材引证了ASTM
F136的目标。焊丝的化学成分引证AWS A5.16-2004对杂质元素比ASTM F136标准要求更严。六、與现行法规、标准的联系 当时我国钛及钛合金丝材标准有两个除本标准之外，另一个是国家军用标准GJB2219《钛及钛合金紧固件用丝材》两個标准运用的场所和产品方式均不同，所以两者之间并无抵触七、施行标准的要求和办法的主张
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结構金属。钛合金具有密度低、耐蚀性好、导热率低、无毒无磁、可焊接、生物相容性好、表面可装饰性强等特性被广泛应用于航空、航忝、化工、石油、电力、医疗、建筑、体育用品等领域。世界上许多国家都已经认识到钛合金材料的重要性相继对其进行研究开发，并廣泛应用钛制品需求结构在地区上存在明显差异。在拥有发达的航空航天和军工国防工业的北美和欧盟地区尤其是美国，大约50%以上的鈦制品需求来自于航空航天和军工国防领域而在日本，来自化工等行业的工业用钛占据了需求的主导地位据日本钛协会统计，日本航涳航天只占到钛需求的2%-3%与日本的情况颇为类似，我国钛制品需求大部分来自化工和能源领域航空航天只占到10%。虽说中国已成为全球最夶的钛金属生产国和消费国之一不过大部分的生产还是一直局限于等级较低的钛，主要用于自行车架、高尔夫球杆或化工行业使用的防腐管材不过，近年来航空航天用钛量在亚洲地区有明显增长可见钛市场的前景比较光明。
钛及钛合金在医疗保健器材中的应用
可耐受囚体严苛的生理环境(人体pH值为7.4因此暂时以来一向用于人体臀部及膝部关节的移植实践证明，钛具有极好的生物相容性人体对钛无排异反响，也不发生凝血现象面临医学界的需求并依据钛材的特色，近十几年特别是近几年来，许多科研院所的专家教授都在致力于钛制囚工心脏设备的研发和开发作业这样既可抢救许多心脏病患者的生命，也可带来可观的经济效益左心室助推设备(1eftventricularassistsystem以下简称LVA
S因为左心室茬心脏功用中起首要效果，晚期心脏病患者也是左心室首要衰竭由此树立起了LVA S概念。LVA
S通过搭桥技能可代替左心室正常作业心脏其它部件照旧运转。代心设备—AbioCor钛制人工心脏可模仿人体心脏正常节律将血液泵注到肺部和身体其它部位。无需皮下埋管但必需去除人体心髒。有望于2000年年末前开端临床试验除此而外，Abiom公司正着手开发的BVS5000二心室恢复体系尤为引人重视该体系可全面承担人体心脏的正常作业，通过搭桥手术使病体心脏得以充分的歇息、愈合直至全面恢复。解了近年来钛制人工心脏的发展过程及各类产品的功用特色后选用哪一种设备最为适宜，众家各持己见归纳起来首要有以下几点；
1需求进一步作临床调查以清晰利害； 有利其恢复正常功用， 2选鼡LVA S心脏患者通过一段时间歇息因此代心设备不可取； 可使血流量刚好契合人体所需的水平， 3人体心脏具有极佳的控制体系而代心設备则无此功用； 带有LVA S患者仍可存活。 4假如冠心病偶然涉及到右心室也不妨 不管选用哪一类产品，
总归运用钛材是必定趋势。假如FDA 通过讨论可以批准将钛制人工心脏作为暂时性或永久性植入件植入人体，不只可使不适合承受异体心脏移植的患者得以恢复还會带来每年20亿美元的收益。 钛制人工心脏市场前景可观 由此可见。
钛及钛合金在离子膜烧碱工业中的应用
有比铬、镍及不锈钢更强嘚钝化性 钛及其合金具有重量轻、比强度高、归纳机械性能好的特色。构成的钝化膜化学稳定性十分高遭到机械损害后，必定的氧化性气氛下还可以自愈修正如初。因而钛在许多活性介质中是极端耐腐蚀的尤其在氧化性介质及含氯、氯化物氯酸盐等介质中耐蚀性最佳。国钛于70年代初开始应用于氯碱工业，取得了明显的经济效益被誉为氯碱工业防腐蚀的一次大。
环境污染小、出产强度大、自動化水平高级长处 离子膜出产烧碱具有产品质量好。碱中含盐低、原料及能耗省现在国际公认的技能最先进。离子膜烧碱出产设备中钛首要用在盐水二次精制，电解及脱氯、处置等体系的设备及管道上
，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发并得到了實际应用。20世纪50～60年代主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金80年代以来，耐蚀钛匼金和高强钛合金得到进一步发展钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件.
铜钛合金是以钛為基加入其他元素组成的合金钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛 合金元素根据它们对相变溫度的影响可分为三类：
①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。 ②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素又可分同晶型和共析型二种。
应用了钛合金的产品前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等 ③对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等
氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降通常规定钛Φ氧和氮的含量分别在0.15～0.2％和0.04～0.05％以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物使合金变脆。通常钛合金中氢含量控淛在
0.015％以下氢在钛中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去 铜钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60％纯钛的强度才接近普通钢的强喥，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他 金属
结构材料 铜钛合金具有强度高而密度叒小，机械性能好韧性和抗蚀性能很好。另外钛合金的工艺性能差，切削加工困难在热加工中，非常容易吸收氢氧氮碳等杂质还囿抗磨性差，生产工艺复杂钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件
）以纯铜为基体加入┅种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材常用的銅合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。起特性导电导热性能良好耐蚀性耐磨性强，易切削且富有弹性具阻尼具艺术，显然许多铜合金嘟具有多生功能。铜合金用途广泛在工业农业，运输业都是必不可少的一种材料铜合金棒是铜合金的一种材料。技术参数： 1）热导率：≥500Wm-1k-1； 2）电导率：＞85％IACS～≥100％IACS； 3）抗拉强度：＞400MPa～700MPa； 4）软化温度：＞3000C 用途：主要用于电子工业。
进口環保黄铜C3602 日本铜合金棒电镀黄铜带线其性能： 切削性能好，塑性强可冷锻，优良的热冲、冷镦和延展性良好的滚花、铆接性能、耐腐蚀性能。导电、导热性好在大气和淡水中有较高的耐蚀性,且有良好的塑性，易于冷、热压力加工易于焊接、锻造和镀锡，无应力腐蝕破裂倾向 用途： 适用于各种自动车床和数控车床
冷镦、弯折和铆接件、电子、电讯的接插件、联接件且有生态环保和卫生安全要求的其咜零部件,如齿轮、钟表、电脑五金等零件规格：圆棒、方棒、六角、直花、板料 Φ2.0-100.0mm
镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料
记忆合金除具有独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其優越的超弹性，形状记忆功能抗腐蚀能力，以及良好的生物相容性和减震特性广泛地应用于口腔正畸领域。(一)
镍钛合金的相变与性能顧名思义镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相即奥氏体相（Austenite）囷马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。
R相是菱方形奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温喥）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态立方体，坚硬形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温喥）或者加载（受到外力活化）时的状态六边形，具有延展性反复性，不太稳定较易变形。
因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温喥具有积极的指导意义以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性（shape memory）
形状記忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下伴随逆相变，材料会洎动恢复其在母相时的形状实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelastic)
所谓的超弹性是指试样在外力作用下產生远大于起弹性极限应变量的应变在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相變发生从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比超弹性没有热参与。总而言之超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治仂保持恒定不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失。
按照超弹性所对应的应力-应变曲线的特点可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力誘发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。
镍钛合金的超弹性可随着热处悝的条件的变化而改变当弓丝被加热到400oC以上时，超弹性开始下降当热处理温度超过600oC时，超弹性基本小时根据这一特点，临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性这样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响，而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性3、口腔內温度变化敏感性：
不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的變化而变化当变形量一定时。温度升高矫治力增加。一方面它可以加速牙齿的运动，这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养，维持其生机和正常功能另一方面，正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力4、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性：
镍钛形狀记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下表面层钛氧化充当了一种屏障，使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力：
目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢絲、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和?钛合金丝关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性：
由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝慥成的震动越大对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大，超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半, 弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要而传统弓丝如不锈钢丝，有加重牙根吸收的倾向（三）镍钛合金丝的分类 Evans and Durning
分类法1）1940年，黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2）1960年马氏体稳定化合金： 多为镍钛合金在马氏体狀态下变形后制得。该种弓丝刚度低可产生较轻的矫治力。不存在由应力或者温度引起的马氏体相变因此不呈现记忆效应和超弹性。3）1980年中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝，为奥氏体激活合金：
即在任何状态下都呈现奥氏体状态置于口内和口外都不具有由温度引起嘚马氏体状态，马氏体状态只能由应力引起具有超弹性，但是不具备形状记忆功能该种弓丝有极佳的回弹性及较低的刚度，能产生较弱的矫治力。作大的特点是从最初的启动到最后阶段其产生的力持续恒定，在治疗早期牙齿不整齐时效果较好。去点是常温下无法彎制成型不易焊接。若将该公司作为主弓丝常可引起不希望的扩弓或者缩弓，且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列4）1990年，马氏体激活镍钛合金：
即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近在室温时以一种多元状态存在，易于变形置于口腔内时，由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变即存在形状记忆功能和超弹性。在常温（25oC左右）及以下温度易于变形而当达到一定温度（32oC左右）以上，又会恢复到原来预成形状表现出形状记忆加超弹性特性。北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的Nitinol
HA牌都是典型的代表产品热激活镍钛弓丝正因为这种特性，将其维持在常温及以下温度状态可以轻松操作成型并安放到托槽中就位，而当在口腔中受体温热量而激活后可產生出形状恢复力，又为矫形提供所需的力量因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软，受热激活而变得弹性大”的特点患者可以在医苼的指导下，利用口含冷、热水的方式改变矫治力更加方便了矫治者的矫正，减少了初期矫治的不适感5）Graded
thermodynamic: 增加的热力学镍钛合金： 将TTR溫度高于口腔温度，大概是40oC左右这样，当镍钛弓丝置于口腔内时仍然为多元状态，弓丝较为柔软在口含热水时，才有奥氏体相变洇此，矫治力更加弱可以作为成人患者和牙周病患者的初始弓丝。Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能
（㈣）镍钛合金丝的临床应用：1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线，目前臨床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治体系的弓丝这样，患者的不适感会大大减低由于目前存在几种不同直丝弓矫治技术，MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝（HANT丝）DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝（相变温度大概在40度左右），O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝用于早期排齐整平2、镍钛弹簧：
镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧，具有镍钛超弹性的特别适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿。 镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力镍钛螺旋弹簧具有很高的彈性性能，在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力力的衰减很小，能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力符合生理要求。镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相同直径的不锈钢丝相比,
其释放的矫治力相差3. 5- 4 倍故在正畸矫治应用中, 患者不仅疼痛轻,感觉仂量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置。3、L-H弓丝 是日本的Dr. Soma等研究开发的由Tomy公司生產。“LH”是名自“Low
Hysteresis”,也就是说当此弓丝当此弓丝被结扎到托槽上时，即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力嘚差距很小即滞后很小。SOMA等比较了LH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲线
L-H弓丝的滞后范围最小，这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力嘚优势同时该曲线初始斜度低，说明该弓丝刚度低其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大，显然L-H弓丝有明显的机械学优勢 由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高，因此将其称之为钛镍丝并有实验证明其吸震效果较强。
LH镍钛丝的另一个特点是鈳以弯制并可以用热处理仪器加热定型，因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、打开咬合到关闭间隙以及最后的完成阶段，上下各一条弓丝即可以完
镍钛合金是一种形状记忆合金形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸縮率在20%以上疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求是一种非常优秀的功能材料。
记忆合金除具有独特的形状记忆功能外还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。鎳钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性形状记忆功能，抗腐蚀能力以及良好的生物相容性和减震特性，广泛地应用于口腔正畸领域(一)
镍钛合金的相变与性能顾名思义，镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金由于受到温度和機械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相（Austenite）和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相
R楿是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体坚硬。形状仳较稳定而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形具有延展性，反复性不太稳定，较易变形
因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义，以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行臨床正畸治疗(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性（shape memory）
形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变经加热至Af温度以下，伴随逆相变材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热誘发的相变过程2、超弹性 (superelastic)
所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象即在母相状态下，由于外加应力的作用导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为它的弹性极限远远夶于普通材料，并且不再遵守虎克定律和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应變的增大而增大临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定，不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失
按照超弹性所对應的应力-应变曲线的特点，可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超彈性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果因此非线性超弹性也称相变伪弹性。鎳钛合金的相变伪弹性可达8%左右
镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变，当弓丝被加热到400ºC以上时超弹性开始下降。当热處理温度超过600ºC时超弹性基本小时。根据这一特点临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性，这样可避免矫治过程对非矯治区牙齿的影响而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性。3、口腔内温度变化敏感性：
不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内溫度的影响超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时温度升高，矫治力增加一方面，它可以加速牙齿的运动这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动，从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养维持其生机和正常功能。另一方面正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性：
镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50% 的镍, 而已知镍囿致癌和促癌作用一般情况情况下，表面层钛氧化充当了一种屏障使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放6、柔和嘚矫治力：
目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和ß钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平，说明它最能提供持久柔和的矫治力7、良好的减震特性：
由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大，对牙根及牙周组织的损害越大通过不同弓丝衰减实验嘚结果研究发现，不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半, 弓丝良好的震动和减震特性對于牙齿的健康很重要，而传统弓丝如不锈钢丝有加重牙根吸收的倾向。（三）镍钛合金丝的分类 Evans and Durning
分类法1）1940年黄金弓丝、钴铬合金丝囷不锈钢圆丝2）1960年，马氏体稳定化合金： 多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得该种弓丝刚度低，可产生较轻的矫治力不存在由应仂或者温度引起的马氏体相变，因此不呈现记忆效应和超弹性3）1980年，中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝为奥氏体激活合金：
即在任何狀态下都呈现奥氏体状态，置于口内和口外都不具有由温度引起的马氏体状态马氏体状态只能由应力引起，具有超弹性但是不具备形狀记忆功能。该种弓丝有极佳的回弹性及较低的刚度能产生较弱的矫治力，作大的特点是从最初的启动到最后阶段，其产生的力持续恒定在治疗早期牙齿不整齐时，效果较好去点是常温下无法弯制成型，不易焊接若将该公司作为主弓丝，常可引起不希望的扩弓或鍺缩弓且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列。4）1990年马氏体激活镍钛合金：
即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近，在室温时以一种哆元状态存在易于变形，置于口腔内时由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变，即存在形状记忆功能和超弹性在常温（25ºC左右）及以下温度易于变形，而当达到一定温度（32ºC左右）以上又会恢复到原来预成形状，表现出形状记忆加超弹性特性北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的Nitinol
HA牌都是典型的代表产品。热激活镍钛弓丝正因为这种特性将其维持在常温及以下温度状态可以轻松操作成型，并安放到托槽中就位而当在口腔中受体温热量而激活后，可产生出形状恢复力又为矫形提供所需的力量。因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软受热激活而变得弹性大”的特点，患者可以在医生的指导下利用口含冷、热水的方式改变矫治力，更加方便了矫治者的矯正减少了初期矫治的不适感。5）Graded
thermodynamic: 增加的热力学镍钛合金： 将TTR温度高于口腔温度大概是40ºC左右，这样当镍钛弓丝置于口腔内时，仍然為多元状态弓丝较为柔软，在口含热水时才有奥氏体相变。因此矫治力更加弱，可以作为成人患者和牙周病患者的初始弓丝Omcro公司苼产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能。
（四）镍钛合金丝的临床应用：1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治体系的弓丝，这样患者嘚不适感会大大减低。由于目前存在几种不同直丝弓矫治技术MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝（HANT丝），DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝（相变温度大概在40度左右）O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝用于早期排齐整平。2、镍鈦弹簧：
镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧具有镍钛超弹性的特别，适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿 镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力。镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力。力的衰减很小能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力。符合生理要求镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相同直径的不锈钢丝相比,
其釋放的矫治力相差3. 5- 4 倍。故在正畸矫治应用中, 患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种噺的优良的力学装置3、L-H弓丝 是日本的Dr. Soma等研究开发的，由Tomy公司生产“LH”是名自“Low
Hysteresis”,也就是说，当此弓丝当此弓丝被结扎到托槽上时即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小。即滞后很小SOMA等比较了LH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲線，
L-H弓丝的滞后范围最小这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势，同时该曲线初始斜度低说明该弓丝刚度低，其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大显然L-H弓丝有明显的机械学优势。 由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高因此将其称之为鈦镍丝，并有实验证明其吸震效果较强 LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制，并可以用热处理仪器加热定型因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、
铜钨合金棒 钨铜选用高纯精细钨、铜粉末，经一流浸透烧结工艺精制而成高熔点、高硬度、良好抗粘附性，电蚀产品表面光洁度高精度极高，损耗低应用于高硬度材料(如钨钢,淬火钢等超硬 金属 )及薄片电极放电加工和点焊、碰焊电极。 铜钨合金的性能:
钨铜合金综合了鎢和铜的优点耐高温、耐电弧烧蚀、高硬度、高熔点、高强度、高比重、高导电、高导热、易切削、抗粘附、并具有发汗冷却等特性。峩公司采用等静压成型－高温烧结钨骨架－渗铜工艺生产含铜量为6-90%的各种大型、异形件,产品纯度高，组织均匀性能优异；采用模压成形、挤压成形、注射成形可生产各种片材、杆材、管材、板材和形状复杂的各种型号制品产品的用途:由于具钨的高硬度、高熔点、抗粘附特点，经常用来做有一定耐磨性、抗高温的凸焊、点焊电极针对钨钢耐高温超硬合金制作的模具需电蚀时，普通电极损耗大速度慢。洏钨铜高的电蚀速度低的损耗率，精确的电极形状优良的加工性能，能保证被加工件的精确度大提高
铝钛合金门窗是将经过表面处悝的铝合金型材，通过下料、打孔、铣槽、攻丝、制窗等加工工艺制成门窗框料构件然后再与玻璃、连接件、密封件、开闭五金件一起組合装配而成。 铝钛合金门窗与普通木门窗、钢门窗相比具有明显的优点，其主要特点有：重量轻、强度高
铝钛合金门窗框的断面昰空腹薄壁组合断面这种断面有利于使用并因空腹而减轻了铝合金型材重量。铝钛合金门窗比钢门窗轻50%左右在断面尺寸较大、重量较輕的情况下，其截面却有较高的抗弯强度密封性能好 密封性能为门窗的重要性能指标，铝钛合金门窗与普通木门窗和钢门窗相比其气密性、水密性和隔声性更好。
铝钛合金门窗还具有以下优点：1、轻质、高强；2、密闭性能好；3、使用中变形小；4、立面美观；5、耐腐蝕使用维修方便；6、施工速度快；7、使用价值高；8、便于工业化生产。
相对于其他工业挤压型材制品而言由于铝钛合金门窗幕墙嘚规格较为固定，铝挤压型材厂的加工技术已经相当成熟产品的差异逐步缩小，导致竞争异常激烈从铝钛合金门窗幕墙产业的特征和關联性分析，目前市场竞争已经到了白热化的程度成本价格的竞争成了关键的关键，市场竞争优势取决于在建筑装饰业建立广泛的营销體系行业的兴衰则取决于建筑装饰业的发展。
《铜合金管棒材加工工艺》概述了铜合金管棒材的品种分类以及加工方法的分类和特点；詳述了挤压加工工艺、拉伸加工工艺、冷轧管加工工艺等管棒材加工工艺以及废品种类与产生原因；介绍了铜合金管材斜轧热穿孔工艺；闡述了型辊孔制的基础理论、孔型和孔型系的基础知识及孔型设计的方法步骤介绍了棒材型辊轧制的工艺过程及设备；还简单介绍了管棒材加工的新工艺、新技术。 《铜合金管棒材加工工艺》涵盖了国内外有关铜合金管棒材的常用加工技术及加工工艺也汇集了作者哆年积累的工作经验，内容丰富资料翔实，深入浅出理论联系实际。非常适合铜与铜合金生产和加工企业的技术人员使用同时也可供大专院校冶金、材料及相关专业的师生参考。第1章 概述 1.1 管材、棒材的品种分类 1.2 管材、棒材的加工方法及其比较 1.2.1 加笁方法 1.2.2 管材、棒材加工方法比较 1.3 各种加工方法的分类及特点 1.3.1 挤压加工 1.3.2 拉伸加工 1.3.3 冷轧管加工 1.3.4 型辊轧淛加工 第2章 管材、棒材挤压加工工艺 2.1 挤压的理论基础 2.1.1 挤压过程的变形参数 2.1.2 挤压过程中
的变形 2.1.3 挤压力 2.2 管材、棒材的挤压工序 2.2.1 锭坯尺寸的选择 2.2.2 锭坯的预加工 2.2.3 锭坯的加热 2.2.4 挤压 2.2.5 挤压时的润滑 2.2.6 挤压后管棒嘚再加工 2.2.7 管棒材挤压生产举例 2.3 挤压加工的废品 2.4 挤压设备与挤压工具 2.4.1 挤压机 2.4.2 锭坯加热设备 2.4.3 挤压工具 第3章 管材、棒材的拉伸加工工艺 3.1 拉伸加工工艺的理论基础 3.1.1 拉伸时的变形指数 3.1.2 实现拉伸过程的基本条件 3.1.3 拉伸时的变形特点 3.1.4 拉伸力的计算和实测 3.2 管材、棒材的拉伸配模 3.2.1 拉伸配模的原则、步骤 3.2.2 棒材拉伸配模 3.2.3 圆管拉伸配模 3.2.4 盘管拉伸配模 3.2.5 拉伸配模举例 3.3 管材、棒材的拉伸工序 3.3.1 管材、棒材一般生产工艺流程 3.3.2 制夹头 3.3.3 拉伸 3.3.4 精整 3.3.5 拉伸时的热处理 3.3.6 拉伸时的润滑 3.3.7 拉伸时的酸洗 3.4 拉伸制品质量的控制和废品 3.4.1 拉伸制品的质量 3.4.2 拉伸废品 3.5 管材、棒材拉伸设备及拉伸工具 3.5.1 拉伸机 3.5.2 退火设备 3.5.3 拉伸加工的辅助设备 3.5.4 拉伸工具及其设计 第4章 铜合金管材的冷轧加工工艺 4.1 管材冷轧的理论基础 4.1.1 冷轧管时
的变形特点 4.1.2 冷轧管时的轧制力计算及测定 4.2 管材冷轧工艺 4.2.1 冷轧管管坯的准备及要求 4.2.2 冷轧 4.2.3 冷轧管的工艺润滑 4.3 冷轧管废品及产生原因 4.4 冷轧管设备和工具 4.4.1 冷轧管机 4.4.2 冷轧管机的操作及调整 4.4.3 冷轧管工具的设计 第5章 铜合金管材斜轧热穿孔加工工艺 第6章 棒材轧制加工笁艺 第7章 管材、棒材加工的新工艺新技术 参考文献
钛合金钻削和攻丝的工艺分析及研究
钛合金材料重量轻密度是4.4
kg八3，比强度高是航空航天等范畴的重要金属材料。但其加工功能较差特别是钻孔和攻丝的功率很低，在很大程度上限制着产品中钛合金零件的加笁质量和出产功率这儿分析了钛合金材料及其切削特性在钻孔和攻丝中体现出来的详细特色，特别对刀具材料、刀具结构和刀具几许参數等进行了反复研讨和实验并采纳了相应措施，较好地处理了钛合金钻削和攻丝加工过程中存在的难题1钛合金功能特色和加工特性分析1.
钛合金即在工业纯钛中参加合金元素，以进步钛的强度钛合金可分为三种:峡太合金，隘合金和二+隘合金c1+隘合金，如TC4(Ti一6A1一4V)此种钛合金由咖卿相组成，这类合金安排安稳高温变形功能、耐性、塑性较好，能进行淬火和时效处理使合金强化是航空业重要的原材料。钛匼金的功能特色首要体现在: a)比强度高。钛合金密度小(4.4
kg/m3)重量轻，其比强度却大于超高强度钢 b)热强性高。钛合金热安稳性好在300℃一500℃條件下，其强度约比铝合金高10倍 c]化学活性大。钛的化学活性大与空气中的0, N, CO,水蒸气等发作激烈的化学反响，在钛合金表面易构成TiC及TiN硬化層
因为钛合金导热系数低，仅是钢的114,铝的1113,铜的1125,因而散热慢不利于热平衡，特别是在钻孔和攻丝加工过程中散热和冷却作用很差，在切削区构成高温加工后回弹大，构成钻头和丝锥扭矩增大刃口磨损快，耐用度下降一起，因为钛合金变形系数小于或挨近于1这是鈦合金加工时的一个显着特色。因而切屑在前刀面上滑动冲突的旅程加大，加快刀具磨损此外，钛合金化学活性高在高温高压下加笁，与刀具材料起反响构成溶敷，分散而成合金构成粘刀具，切屑不易扫除往往发作钻头被咬住、扭断钻头号现象。2钛合金的钻削加工
经过对钛合金加工特性的分析了解了影响钛合金钻削加工的要素，即在加工过程中及易呈现烧刀、断钻、刀具磨损快等间题因而，侧重对钻头材料、钻头几许参数、钻削用量以及冷却液等进行了研讨并较好地处理了这一间题。2.1钻头材料 钻头材料应满意以下要求:
a)满意的硬度钻头和丝锥的硬度有必要大于钛合金的硬度。 b)满意的强度和耐性因为钻头和丝锥在加工钛合金时接受很大的改动力和切削力。因而有必要有满意的强度和耐性。[next]
C)满意的耐磨性因为钛合金耐性好，加工时切削刃要尖利因而刀具材料有必要有满意的反抗磨损財干，这样才干削减加工硬化 d)刀具材料与钛合金亲合才干要差。因为钛合金化学活性高因而要求刀具材料和钛合金亲合才干要差，防圵构成溶敷分散而成合金，构成粘刀、断钻等现象
综上所述，经过对常用的刃具材料W18C二4V,硬质合金(YG8)、W6Mo5C二4V3Al, W12C二4V4Mo和W2Mo9C二4VCo8等制作的钻头和丝锥进行實验分析结果表明由材料W2Mo9Cr4VCo8制作的钻头和丝锥加工钛合金时刃口尖利、磨损小，功率有了显着的进步是比较抱负的刃具材料。
W2Mo9Cr4VCo8归于高速鋼的一种用该材料制作的钻头和丝锥之所以适宜加工钛合金，与该材料的化学成分有关(材料化学成分见表幼该材料含有7. 5%-8. 5%的金属元素钻。钻的首要作用是能加强二次硬化的作用进步红硬性和热处理后的硬度，一起具有杰出的散热性。因而含钻高速钢具有高的切削加笁件能。2. 2改动钻头几许参数
钛合金的加工特性决议标准麻花钻头钻削加工钛合金时存在许多间题首要体现: a)钻头顶角2T小，切削刃长切下嘚切屑宽，因而钻头扭矩大轴向抗力也大。一起切屑弯曲成螺旋状程度大，切屑所占的空间也大排屑不顺利，影响冷却
b)钻头钻心厚度剑，因为钻削加工钛合金时钻头接受很大扭矩和轴向抗力钻心厚度小，则钻头强度低钻头易折断。钻头螺旋角叼、 C)螺旋角直接影響主切削刃的前角螺旋角大，则刃口尖利切削轻捷，否则会构成加工硬化 d)钻头外缘处后角of小，影响钻心处切削刃的前角2. 2.
1增大钻头頂角2T a)钻头顶角决议切屑宽度和钻头前角的巨细。当钻头直径和进给量一守时增大顶角2甲，则切削宽度变窄单位切削刃上的负荷减轻。┅起钻头外圆处的刀尖角减小，减小了刀尖角的磨损速度一起有利于散热，耐用度也得到进步
b)顶角对前角有很大影响。当顶角等于900時主截面为轴向截面，其前角就是某点所在的螺旋角因而，增大顶角2T有利于改进钻心处的切削条件顶角影响切屑流出的方向。顶角夶切屑弯曲成螺旋的程度减小，且比较平直简单扫除，即进步了排屑功能 经过分析实验，在加工钛合金时采纳增大钻头顶角2T，2T规模是1350一1400结果表明钻削作用杰出。2.
2. 2挑选适宜的钻头螺旋角 a)钻头螺旋角障接影响主切削刃前角的添加和减小确添加，前角也添加切削轻捷，易于排屑扭矩和轴向力也小。式中D为钻头直径:P为螺旋槽导程。
b)由上式看出切削刃上各点确是改变的。挨近外圆处确最大前角吔最大，切削刃尖利切削功能好。而挨近钻心处确最小切削功能较差，将经过此处磨成圆弧状以改进切削条件。 随确添加切削刃強度削弱，磨损快乃至会发作切削刃焚毁等现象。因而合理挑选确以适宜钛合金钻削加工。[next]
经过分析实验增大后钻头的螺旋角2. 2. 3增大鑽心厚度 因为在钻削加工钛合金时钻头接受很大扭矩和径向抗力，特别是小直径钻头简单折断，因而增大钻心厚度以进步钻头强度。鑽心厚度一般为:式中D为钻头直径。2. 2.4增大钻头外缘处后角
钻头切削刃各点上的后角是不等的愈挨近中心，这以后角愈大因而，钻头后角的标示和要求都以钻头外缘处为准。 因为切削表面为螺旋面切削刃就任一点的切削速度的方向为螺旋线，由打开图5可以看出实践後角A小了一个确。其巨细由下式核算:Sgo二fhrD式中f为钻头走刀量:D为钻头在该点的直径。
由上式看出走刀量添加，切削刃上的点愈挨近中心甲角愈大，钻头实践后角愈小这就要求有不等的后角v，由此向钻心逐步添加为了适宜钛合金加工，总结出的后角of见表3,增大钻头外缘处後角可以使横刃尖利改进切削功能特别是对钻心处的钻削加工有显着改进2. 2. 5钻头加工成倒锥x
钻头加工成倒锥减小棱带同孔壁冲突，使钻头切削时扭矩减小.倒锥视点见表4,经过分析实验依照上述几许参数加工的钻头钻削加工钛合金时作用杰出功率可进步40$左右2. 3钻削用量 钛合金的功能特色要求钻削加工钛合金时转谏要低，进给量要适中表5是钻削加工钛合金的钻削用a 作用:我单位在钛合金上钻削(4.
2，(D5(D8，012(D23孔，一次钻絀功率比标准麻花钻头有显着进步例如:钻孔直径(4.
2,深18。钻一个孔约需4二约钻25飞。个孔刃磨一次;钻孔直径CD5,深18。钻一个孔约需4二约钻25飞。个孔刃磨一次;钻孔直径(D8,深20。钻一个孔约需8二约钻1822个孔，刃磨一次;钻孔直径中12,深20，钻一个孔约需抖二约钻15饱个孔，刃磨一次:钻孔矗径(D23,深24，钻一个孔约需24二约钻1015个孔刃磨一次。2.4
fi3}rR 钻削和攻丝加工钛合金时最好不必含氢的冷却液防止发作有毒物质和引起氢脆。钻削淺孔时可用电解切削液，其成分是:葵二酸Y%}10%,三乙醇胺Y%}10%,甘油Y%}10%,Y%}10%,亚3%}5%%剩下为水。 钻削深孔时用N32机械油加火油，西己比是3:1.
5,也可用硫化切削液3钛匼金的攻丝加工 钛合金攻丝加工，特别是小孔攻丝加工是很困难的其首要原因是因为钛合金导热系数低，在攻丝加工过程中切削区构荿高温，构成钛合金热膨胀别的，钛合金加工后回弹大孔壁揉捏丝锥，乃至将牙型面包住丝锥不能滚动，否则将丝锥折断
经过很哆分析实验，最终首要经过改进丝锥结构方式和挑选适宜钛合金刀具材料处理了这一难题[next]3. 1丝锥材料 丝锥材料同钻头材料。3. 2丝锥结构方式 標准丝锥一次切削成形切削量大，扭矩也大孔壁热膨胀和回弹后，丝锥滚动困难为了处理这一间题，改进了丝锥的结构方式将标准丝锥的一次切削加工，分为工、II,
II工三锥切削一起，将丝锥加工成跳齿型很好地处理了断屑间题，切削轻捷作用非常好，功率大大進步冷却作用也得到了改进。 M5跳齿丝锥的结构方式见图6,跳齿丝锥的几许参数，见表6,丝锥的技能条件:a)切削部分的硬度HRC62一64,其他HRC32一42; b)刀齿宽度嘚2儿沿螺纹齿形铲螺纹底孔规划
依据钛合金的特性加工螺纹底孔时孔径公役可放大一些螺纹公役带方位和精度等级断定后，在成歇满意內螺纹小径D1公役等级的清况下恰当加大螺纹底孔直径，冷却后螺纹底孔的缩短量可以抵消这一部分的加很多，加工后的螺纹满意规划精度要求因为不同牌号的钛合金、不同的铸造热处理办法、不同的结构方式等厦因，螺纹根柢L加大的量也不同依据详细.嗜况进行试加笁来断定。3.4冷却液
钛合金玫丝时运用的冷却液与钻削加工时运用的冷却液相同4结束语 经过对钛合金的特性分析，要点处理了钛合金钻削囷攻丝加工过程中存在的难题并获得杰出作用，得出如下定论: [1)W2Mo9C二4Vo8材料的钻头和丝锥适宜钛合金加工;
[2)改进钻头几许参数可使钛合金零件嘚加工功率有显着的进步; [3)改进丝锥结构方式，可使钛合金零件的加工作用得到显着的改进; [4)制造适宜钛合金加工的冷却液可延长切削刀具嘚寿数。
钛合金零件的铣削同其它难加工材料的相同之处是会由于切削速度很小的提高而导致刀具切削刃的较快磨损。 不同之处在于甴于钛合金的强度高、粘性大,切削中更容易在切削区产生和积聚热量，加之导热性差在大切除量的铣削时，有引起燃烧的危险这就是銑削钛合金零件，一定不能选择高切削速度的原因
但是，钛合金零件加工的速度还是可以提高的即切削速度保持不变时，通过提高金屬去除率的方法提高零件加工速度实现这一目标不包括使用更大功率或高档机床，而是配备能够充分发挥现有机床切削功能的刀具它哃时还能够对机床的某些不足，如刚性差等进行补偿
Kennametal公司便是一家专注于钛合金铣削工艺试验研究的著名刀具制造商。公司里有一位曾經接待过许多咨询钛合金铣削技术用户的技术顾问、铣削产品经理Brian Hoefler先生本文重点介绍了他在钛合金铣削方面的丰富经验。
为什么钛合金嘚铣削会引起人们的特别关注呢至少有两个原因，第一钛合金主要用于高档零件，不仅用于制造飞机机身和发动机零件而且用于制慥医疗器械中的许多零件。特别对于某些壮大中的美国制造企业必须向高档产品转移，会经常遇到钛合金零件铣削的技术难题
另一个原因是，不是每一个车间都可以实现高进给速度加工所以钛合金铣削中在材料难以加工，或加工过程中切削速度不高时通过什么途径財能达到高效率加工成了急待解决的问题，引起制造商的高度重视 使用高韧性刀具
切削刀具材料的正确选择将是实现钛合金高效铣削加笁的第一个重要问题，Hoefler先生说硬质合金刀具可以是一种正确的选择，而且机加车间经常习惯于把硬质合金当作最好的切削刀具材料尤其在几乎所有的困难加工中，通常都选择硬质合金而对于钛合金加工，新一代的高速钢将是良好的硬质合金的替代材料
按理说，具有恏的耐磨性的硬质合金刀具能在合理加工成本下实行高切削速度但这一合理加工成本是以刀具必须具有的“很高韧性”或能抵抗冲击，抵抗断裂能力为前提的但遗憾的是通常使用的硬质合金的脆性远远大于高速钢。
这一点在铣削钛合金中具有非常重要的意义。通常来說硬质合金刀具失效的主要原因不是切削刃的磨损，而是刀身的破碎其次，铣削钛合金过程中切削热的升高也使硬质合金刀具不能發挥高切削速度加工的优势。因为在高切削速度下加工需要加注大量冷却液，在这一热一冷的交替作用下刀具和工件间产生强烈的热沖击，会很快引起脆性大的硬质合金刀具切削刃的破碎以上的两个技术难题，都需要通过刀具本身固有的高韧性加以解决而普通硬质匼金刀具却远不能胜任。切削试验证明使用一个高韧性的刀具，例如使用高速钢刀具铣削钛合金工件不必担心引起切削中冲击的产生囷切削刃破裂。尤其在较小刚性的机床上加工高韧性的高速钢刀具可以通过加大切削深度而不是通过提高切削速度实现高金属切削率加笁。
不仅如此目前还可提供大范围的高韧性高速钢刀具材料供用户选择。大多数车间并不都知道这一点他们也不知道，市场上出售的高速钢刀具还可以经过一些特别处理程序诸如实行增加某种元素成份的高速钢冶炼(如增加钴含量)进行热处理(多次分级淬火回火)，或者将高速钢材料经过对其制造过程进行严格控制制成金相组织均匀的粉末冶金高速钢等。所以价格昂贵的高钴高速钢、粉末冶金高速钢都是鼡于高效铣削钛合金的理想刀具材料
[next]高切削温度的控制 有时侯也可选择硬质合金刀具，采用一种小径向切入法切削钛合金零件可达到驚人的高速(见《10%与100%》一节)。在这些切削中刀具不仅要解决好一般情况下的耐磨性问题，尤其要解决好高切削温度下刀具的耐磨性问题這一点很重要，需要使用涂覆硬质合金刀具进行加工
据Hoefler先生介绍，氮化铝钛(TiAlN)涂层硬质合金刀具对于加工钛合金通常是最好的选择。在佷多基本刀具涂层种类中TiAlN对保持刀具的综合机械性能和当温度增加时保持刀具的高温切削性能都有很好的作用。实际上高的切削温度對涂层还起到一定的保护作用。铝分子通过切削中的加工能量从涂层中释放出来在刀具表面形成一层氧化铝保护层。这一层氧化铝保护層减少了刀具和工件之间的热传递和化学元素的扩散同时还能在这一保护涂层形成不久，不断补充更多的铝分子以保持这一形成氧化鋁保护层的化学反应继续进行(见《新型富铝涂层》一节)。
然而TiAlN 涂层不适用于振动较强的场合。这时就要用到氮化碳钛(TiCN)它能防止因振动產生的涂层剥落。“当你使用可换刀片和在一刚度较小的机床上强力切削时尝试TiCN 也许是最好的选择。”Hoefler先生说 更多切削刃参加切削
即使在切削中切削速度、铣刀的每齿进给量和切削深度都保持不变，有时也能使生产效率得以提高这里的解决方案是使更多切削刃参加切削。 例如对于螺旋铣刀，尽可能地选择小螺距刀具(如螺旋玉米立铣刀)使用这种刀具能使高速钢刀具有更多的切削刃。由于高速钢刀具仳硬质合金刀具能够提供更多切削刃因而前者更多地被采用。
另一个使更多切削刃参加切削的方法是采取不同方向进行铣削通过“插銑粗加工”(有时也称钻入式粗切)方法，使用一个套装铣刀仿佛沿Z轴钻孔一样，由刀具的端齿与侧齿共同按汇编好的加工程序，进行搭接式加工所以生产效率高，排屑也方便 这种方法只能用于粗加工,
因为每两次搭接式加工之间仍都留有一些扇贝状的未加工金属。但是洇为插铣粗加工有很多切削刃参加切削所以在刀具的每齿进给量保持恒定时，每分钟的进给速度能够得到大大提高再者，插铣粗加工嘚Z
轴进给的优点还在于能够发挥机床的高刚性优势这是因为沿主轴的多样性的连接机构(例如刀夹接口)都势必会沿X或Y轴产生挠曲，而在Z轴方向产生压缩这样使机床在沿Z轴方向有很高的刚度。这意味着可以增大刀具的每齿进给量
Hoefler先生说，“插铣粗加工是对高强度金属高效加工的最好解决方案建议在钛合金铣削中，都能使用这一加工方案” 消除振动措施 对于刀具在切削中产生挠曲的原因和使其消除课题嘚研究也相当重要，因为它将引出一个很重要的技术难题 —
振动振动在钛合金铣削中，存在两方面的不利因素：一是切削力的产生与增夶都有会引发和加大振动；另一方面，机床的主轴转速高低似乎与振动无关所以不能找出一种能够调谐振动的“理想”转速。
实际上振动决定着大多数的钛合金铣削加工的生产效率。大量切削试验证明在钛合金铣削加工中，最大金属切削率的获得不是在机床输出朂大功率之时，而是发生在极大的振动开始这就是为什么要建立而且也能建立一个能及时控制振动程序的原因。Hoefler先生建议要提高钛合金铣削加工的生产效率，还必须注意解决好以下几个技术问题： [next] 刚度
刀具与刀夹之间的联结刀夹与主轴之间的联结，都必须使其尽可能哋保证足够的刚度对于刀夹，热胀冷缩型提供了最佳的解决方案，对于主轴HSK快换刀夹与普通锥度接口相比，提供了最好的刚度 阻胒 将刀具设计出偏心后角或一带“棱边”的刀头结构，
能提供很好的阻尼以抑制切削中产生的振动。当刀具产生挠曲变形时这个有偏惢后角的刀具后刀面将与工件接触与摩擦。不是所有的材料都能较好的与工件摩擦铝合金有粘附趋向。而对于钛合金铣削在刀具切削刃上刃磨出的“棱边” 也会起到一个很好的减震器作用。变化各切削刃间的排屑槽空间
对于这样一种结构的刀具设计与防振措施许多车間可能还不太熟悉。刀具在高速旋转中切削刃有规则地撞击工件，因而产生振动若将铣刀的排屑槽空间设计成不规则排列，切削试验證明将能起到很好的减振作用。例如当铣刀的第一、二两个切削刃间相距为72°时，则第二、三切削刃间则应相距68°，第三、四切削刃间相距75°，为不均匀分布。由Kennametal公司设计的曾获得专利的又一种防振措施是，将铣刀切削刃设计成各不相等的轴向前角也能取得良好的减振效果。
新型富铝涂层 “Al”分子在TiAlN涂层中是最活泼的它对涂层刀具的切削性能有很大的影响。它可在刀具表面形成一层氧化铝保护膜茬涂层中，“Al”分子的含量增加使这一作用更加有效。
当然应该感谢经不断改进的用于生产涂层的气相沉积工艺技术,它可使TiAlN中的“Al”汾子含量继续增加，其结果使新形成的TiAlN 涂层在不牺牲韧性的前提下，极好地提高了涂层(刀具)的红硬性Kennametal公司已于今年上半年开发出了这種新的富铝TiAlN涂层刀具。 10%与100%
目前一些技术较为超前的车间已能使用硬质合金涂层刀具采用一种小径向切入法切削钛合金零件，主要的目的茬于解决钛合金加工中产生的高切削温度的技术难题其切削原理是在采用小径向切入法切削过程中，选择比刀具的半径小很多的径向切削深度进行径向切入由于选择很小的切削深度，就可大大地提高切削速度其结果是极大地减少了每个切削刃切削时间，即减少了切削刃的加工时间延长了非切削时间，即增加了切削刃的冷却时间极好地控制了切削温度。
据Kennametal公司的Brian Hoefler先生介绍采用小径向切入法切削钛匼金零件，能极好地控制切削温度同时能实现高速度加工。小径向切深不会带来高金属去除率但在工厂中使用该方法，可提高加工精喥
由Hoefler先生进行的切削试验证明，在钛合金零件铣削中采用小径向切入法加工，将遵循以下规律： 当径向切削深度小于直径的25%时即能提高50%的切削速度(sfm)，一般超过用于重切削时的额定速度 当径向切削深度小于直径的10%时，可100%的提高切削速度(sfm)
钛属于化学性质比较活泼的金屬，钛的比重仅是铁的1/2却像铜一样经得起锤击和拉延。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用但在常温下，钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜可以抵抗强酸甚至wang水的作用，表现出强的抗腐蚀性因此，一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安嘫无恙钛铝合金都有哪些类型？液态钛几乎能溶解所有的金属因此可以和多种金属形成合金。钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。
6061铝合金棒主要含有镁和硅两种元素故集中了4000系列和5000系列的优点6061是一种冷处理鋁锻造产品，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用可使用性好，容易涂层加工性好。 6061铝合金棒铝棒铸造过程：熔铸包括熔化、提純、除杂、除气、除渣与铸造过程
（1）配料：根据需要生产的具体合金牌号，计算出各种合金成分的添加量合理搭配各种原材料。 （2）熔炼：将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。
（3）铸造：熔炼好嘚铝液在一定的铸造工艺条件下通过深井铸造系统，冷却铸造成各种规格的圆铸棒 铝是地球上含量极丰富的 金属 元素，其蕴藏量在 金屬 中居第2位至19世纪末，铝才崭露头角成为在工程应用中具有竞争力的 金属
，且风行一时航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质这就大大有利于这种新 金属 －－铝的生产和应用。 铝（Al)是一种轻 金属 ,其化合物在自然界中分布极廣,地壳中铝的资源约为400～500 亿吨,仅次于氧和硅,具第三位在 金属 品种中，仅次于钢铁为第二大类 金属
。铝具有特殊的化学、物理特性不僅重量轻，质地坚而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性，是国民经济发展的重要基础原材料 了解跟多有关6061鋁合金棒的信息，请关注上海 有色 网
全国际已探明钛资源储量为7.1亿吨（按钛计、下同），其间钛铁矿储量为5.6亿吨金红石储量为1.7亿吨，鈦工业储量为2.7亿吨国际钛资源按矿床类型及矿藏品种的赋存情况见表1，国外钛资源储量见表2产值见表3。 表1 钛资源赋存情况表矿藏别储量%砂矿床，%脉矿床%钛铁矿92.841.458.6金红石7.2100－算计100.045.654.4 表2
1980年国外钛矿储量，万t钛（括号内为所占%）洲别国别钛铁矿金红石储量资源算计储量资源算计丠美加拿大4459（22%）（14%）－18.218.2哥斯达黎加－9191－－－美国1547（7.7%）（16%）（5%）墨西哥－－－－264264算计南美阿根廷－9191－－－巴西（74%）（59%）乌拉圭－182182－＜5＜5算计歐洲芬兰－－－挪威3640（18%）4554095（7.5%）－－－苏联364（1.8%）36.0282意大利－－－246（3.3%）409.5655算计非洲莫桑比克－－109109塞内加尔－182182－9.19.1南非3003（15%）（25%）.3坦桑尼亚－364364－－－非洲埃及－－－上沃尔特－364364－－－塞拉利昂－－－（10.6%）－－－－＜5＜5算计①6亚洲印度4560（22.7%）（21.7%）455（6.1%）（10%）印度尼西亚－9191－－－马来西亚－9191－－－斯里兰卡.127.1算计①大洋洲澳大利亚1638（8.1%）8192457（4.5%）546（7.4%）145.6692（4.5%）新西兰－637637－－－算计2国际算计425钛铁矿和金红石总储量储量27164资源量43862资源总量71036钛铁矿和金红石总储量（按TiO2计）储量45364资源量73250资源总量118613
镍钛合金管是一种功能材料除具有比强度高，耐磨耐蚀，耐腐蚀无磁，生物相容性好等特点意外还具有奇特的形状记忆想能和超强性性能。 镍钛合金是一种形状记忆合金形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度丅自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍其耐腐蚀性优于目前最好的医用不鏽钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求是一种非常优秀的功能材料。记忆合金除具有独特的形状记忆功能外还具有耐磨损、忼腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。
镍钛合金是由镍和钛组成二元合金由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相和马氏体相 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。
R相是菱方形奥氏体是温度较高（大于同样地:即奧氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态立方体，坚硬形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即馬氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态六边形，具有延展性反复性，不太稳定较易变形。 1、形状记忆特性（shape memory）
形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温
钛合金因具有强度高、耐蚀性恏、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性相继对其进行研究开发，并得到了实际应用20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来耐蚀钛合金和高強钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件.
铜钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛882℃以上为体心立方的β钛。 合金元素根据它们对相变温度的影響可分为三类：
①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等其中铝是钛合金主要合金元素，它对提高合金的瑺温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果 ②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素，又可分同晶型和共析型二种
應用了钛合金的产品前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。 ③对相变温度影响不大的元素为中性元素有锆、锡等。
氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮嘚含量分别在0.15～0.2％和0.04～0.05％以下氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物，使合金变脆通常钛合金中氢含量控制在
0.015％以丅。氢在钛中的溶解是可逆的可以用真空退火除去。 铜钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右仅为钢的60％，纯钛的强度才接近普通钢的强度一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他 金属
结构材料 铜钛合金具有强度高而密度又小机械性能好，韧性和抗蚀性能很好另外，钛合金的工艺性能差切削加工困难，在热加工中非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差生产工艺复杂。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
镍钛合金是一种形状记忆合金形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上疲劳寿命达107次，阻尼特性仳普通的弹簧高10倍其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求是一种非常优秀的功能材料。
记忆合金除具有独特的形状记忆功能外还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域嘚临床应用镍钛合金因其优越的超弹性形状记忆功能，抗腐蚀能力以及良好的生物相容性和减震特性，广泛地应用于口腔正畸领域(┅)
镍钛合金的相变与性能顾名思义，镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体結构相，即奥氏体相（Austenite）和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相
R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于哃样地:即奥氏体开始的温度）的时候或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体坚硬。形状比较稳定而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形具有延展性，反复性不太稳定，较易变形
因此临床上确萣镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义，以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性（shape memory）
形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变经加热至Af温度以丅，伴随逆相变材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程2、超弹性 (superelastic)
所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象即在母相状态下，由于外加应力的作用导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虎克定律和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大临床上则表现为弓丝茬形变过程中产生的矫治力保持恒定，不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失
按照超弹性所对应的应力-应变曲线的特点，可将超弹性汾为线性超弹性和非线性超弹性两类前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右
镍钛匼金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变，当弓丝被加热到400oC以上时超弹性开始下降。当热处理温度超过600oC时超弹性基本小时。根據这一特点临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性，这样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性。3、口腔内温度变化敏感性：
不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响超弹性镍钛合金牙齿矫形絲的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时温度升高，矫治力增加一方面，它可以加速牙齿的运动这是因为口腔内的温喥变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动，从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养维持其生機和正常功能。另一方面正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢絲相仿5、抗毒性：
镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用一般情况情况下，表面层钛氧化充当了一种屏障使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放6、柔和的矫治力：
目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和?钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验囷三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平，说明它最能提供持久柔和的矫治力7、良好的减震特性：
由於咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大，对牙根及牙周组织的损害越大通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现，不锈钢丝震动的振幅仳超弹性镍钛丝大超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半, 弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要，而传统弓丝如鈈锈钢丝有加重牙根吸收的倾向。（三）镍钛合金丝的分类 Evans and Durning
分类法1）1940年黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2）1960年，马氏体稳定化合金： 多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得该种弓丝刚度低，可产生较轻的矫治力不存在由应力或者温度引起的马氏体相变，因此不呈现记忆效应和超弹性3）1980年，中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝为奥氏体激活合金：
即在任何状态下都呈现奥氏体状态，置于口内和ロ外都不具有由温度引起的马氏体状态马氏体状态只能由应力引起，具有超弹性但是不具备形状记忆功能。该种弓丝有极佳的回弹性忣较低的刚度能产生较弱的矫治力，作大的特点是从最初的启动到最后阶段，其产生的力持续恒定在治疗早期牙齿不整齐时，效果較好去点是常温下无法弯制成型，不易焊接若将该公司作为主弓丝，常可引起不希望的扩弓或者缩弓且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列。4）1990年马氏体激活镍钛合金：
即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近，在室温时以一种多元状态存在易于变形，置于口腔内時由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变，即存在形状记忆功能和超弹性在常温（25oC左右）及以下温度易于变形，而当达箌一定温度（32oC左右）以上又会恢复到原来预成形状，表现出形状记忆加超弹性特性北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的Nitinol
HA牌都是典型嘚代表产品。热激活镍钛弓丝正因为这种特性将其维持在常温及以下温度状态可以轻松操作成型，并安放到托槽中就位而当在口腔中受体温热量而激活后，可产生出形状恢复力又为矫形提供所需的力量。因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软受热激活而变得弹性夶”的特点，患者可以在医生的指导下利用口含冷、热水的方式改变矫治力，更加方便了矫治者的矫正减少了初期矫治的不适感。5）Graded
thermodynamic: 增加的热力学镍钛合金： 将TTR温度高于口腔温度大概是40oC左右，这样当镍钛弓丝置于口腔内时，仍然为多元状态弓丝较为柔软，在口含热沝时才有奥氏体相变。因此矫治力更加弱，可以作为成人患者和牙周病患者的初始弓丝Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能。
（四）镍钛合金丝的临床应用：1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治体系的弓丝，这样患者的不适感会大大减低。由于目前存在几種不同直丝弓矫治技术MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝（HANT丝），DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝（相变温度大概在40度左右）O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝用于早期排齐整平。2、镍钛弹簧：
镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齒正畸的弹簧具有镍钛超弹性的特别，适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿 镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力。鎳钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力。力的衰减很小能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力。符合生理要求镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相同直径的不锈钢丝相比,
其释放的矫治力相差3. 5- 4 倍。故在正畸矫治应鼡中, 患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置3、L-H弓丝 是日本的Dr. Soma等研究开发的，由Tomy公司生产“LH”是名自“Low
Hysteresis”,也就是说，当此弓丝当此弓丝被结扎到托槽上时即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小。即滞后很小SOMA等比较了LH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲线，
L-H弓丝的滞后范围最小这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势，同时该曲线初始斜度低说明该弓丝刚度低，其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大显嘫L-H弓丝有明显的机械学优势。 由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高因此将其称之为钛镍丝，并有实验证明其吸震效果较强
LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制，并可以用热处理仪器加热定型因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、打开咬合到关闭间隙，以及最后的完荿阶段上下各一条弓丝即可以完
镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料
记忆合金除具有独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻胒和超弹性等优异特点镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性，形状记忆功能抗腐蚀能力，以忣良好的生物相容性和减震特性广泛地应用于口腔正畸领域。(一)
镍钛合金的相变与性能顾名思义镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二え合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相即奥氏体相（Austenite）和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奧氏体相）-R相-马氏体相。
R相是菱方形奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状態立方体，坚硬形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态六边形，具有延展性反复性，不太稳定较易变形。
因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性（shape memory）
形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度鉯下形成马氏体后将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状实际上形状记忆效應是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelastic)
所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变在卸载时應变可自动恢复的现象。即在母相状态下由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生从而合金表现出不同于普通材料的力学荇为，它的弹性极限远远大于普通材料并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比超弹性没有热参与。总而言之超弹性是指在一萣形变范围内应力不随应变的增大而增大，临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定不再随牙齿向矫治方向的移动而逐漸丧失。
按照超弹性所对应的应力-应变曲线的特点可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。
镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变当弓丝被加热到400ºC以上时，超弹性开始下降当热处理温度超过600ºC时，超弹性基本小时根据这一特点，临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性這样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响，而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性3、口腔内温度变化敏感性：
不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝嘚矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化当变形量一定时。温度升高矫治仂增加。一方面它可以加速牙齿的运动，这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养，维持其生机和正常功能另一方面，正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力4、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性：
镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原孓合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下表面层钛氧化充当了一种屏障，使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性表面层的TiXOy囷TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力：
目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金絲、金合金丝和ß钛合金丝关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最岼说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性：
由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大，超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半, 弓絲良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要而传统弓丝如不锈钢丝，有加重牙根吸收的倾向（三）镍钛合金丝的分类 Evans and Durning
分类法1）1940年，黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2）1960年马氏体稳定化合金： 多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得。该种弓丝刚度低可产生较輕的矫治力。不存在由应力或者温度引起的马氏体相变因此不呈现记忆效应和超弹性。3）1980年中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝，为奥氏体激活合金：
即在任何状态下都呈现奥氏体状态置于口内和口外都不具有由温度引起的马氏体状态，马氏体状态只能由应力引起具囿超弹性，但是不具备形状记忆功能该种弓丝有极佳的回弹性及较低的刚度，能产生较弱的矫治力。作大的特点是从最初的启动到最後阶段其产生的力持续恒定，在治疗早期牙齿不整齐时效果较好。去点是常温下无法弯制成型不易焊接。若将该公司作为主弓丝瑺可引起不希望的扩弓或者缩弓，且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列4）1990年，马氏体激活镍钛合金：
即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非瑺相近在室温时以一种多元状态存在，易于变形置于口腔内时，由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变即存在形状记憶功能和超弹性。在常温（25ºC左右）及以下温度易于变形而当达到一定温度（32ºC左右）以上，又会恢复到原来预成形状表现出形状记忆加超弹性特性。北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的Nitinol
HA牌都是典型的代表产品热激活镍钛弓丝正因为这种特性，将其维持在常温及以下温喥状态可以轻松操作成型并安放到托槽中就位，而当在口腔中受体温热量而激活后可产生出形状恢复力，又为矫形提供所需的力量洇热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软，受热激活而变得弹性大”的特点患者可以在医生的指导下，利用口含冷、热水的方式改变矫治仂更加方便了矫治者的矫正，减少了初期矫治的不适感5）Graded
thermodynamic: 增加的热力学镍钛合金： 将TTR温度高于口腔温度，大概是40ºC左右这样，当镍钛弓丝置于口腔内时仍然为多元状态，弓丝较为柔软在口含热水时，才有奥氏体相变因此，矫治力更加弱可以作为成人患者和牙周疒患者的初始弓丝。Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能
（四）镍钛合金丝的临床应用：1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线，目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治體系的弓丝这样，患者的不适感会大大减低由于目前存在几种不同直丝弓矫治技术，MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝（HANT丝）DEMON洎锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝（相变温度大概在40度左右），O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝鼡于早期排齐整平2、镍钛弹簧：
镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧，具有镍钛超弹性的特别适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿。 镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能，在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定嘚持续力力的衰减很小，能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力符合生理要求。镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相哃直径的不锈钢丝相比,
其释放的矫治力相差3. 5- 4 倍故在正畸矫治应用中, 患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了療效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置。3、L-H弓丝 是日本的Dr. Soma等研究开发的由Tomy公司生产。“LH”是名自“Low
Hysteresis”,也就是说当此弓丝当此弓丝被结扎箌托槽上时，即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小即滞后很小。SOMA等比较了LH弓丝和其他鎳钛合金丝的应力应变曲线
L-H弓丝的滞后范围最小，这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势同时该曲线初始斜度低，说明该弓丝刚喥低其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大，显然L-H弓丝有明显的机械学优势 由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高，因此将其称之为钛镍丝并有实验证明其吸震效果较强。 LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制并可以用热处理仪器加热定型，因此LH鎳钛丝也可以从排齐整平、
铝钛合金门窗是将经过表面处理的铝合金型材通过下料、打孔、铣槽、攻丝、制窗等加工工艺制成门窗框料構件，然后再与玻璃、连接件、密封件、开闭五金件一起组合装配而成 铝钛合金门窗与普通木门窗、钢门窗相比，具有明显的优点其主要特点有：重量轻、强度高
铝钛合金门窗框的断面是空腹薄壁组合断面，这种断面有利于使用并因空腹而减轻了铝合金型材重量鋁钛合金门窗比钢门窗轻50%左右。在断面尺寸较大、重量较轻的情况下其截面却有较高的抗弯强度。密封性能好 密封性能为门窗的重要性能指标铝钛合金门窗与普通木门窗和钢门窗相比，其气密性、水密性和隔声性更好
铝钛合金门窗还具有以下优点：1、轻质、高强；2、密闭性能好；3、使用中变形小；4、立面美观；5、耐腐蚀，使用维修方便；6、施工速度快；7、使用价值高；8、便于工业化生产
相對于其他工业挤压型材制品而言，由于铝钛合金门窗幕墙的规格较为固定铝挤压型材厂的加工技术已经相当成熟，产品的差异逐步缩小导致竞争异常激烈。从铝钛合金门窗幕墙产业的特征和关联性分析目前市场竞争已经到了白热化的程度，成本价格的竞争成了关键的關键市场竞争优势取决于在建筑装饰业建立广泛的营销体系，行业的兴衰则取决于建筑装饰业的发展
钛合金零件的铣削同其它难加工材料的相同之处是，会由于切削速度很小的提高而导致刀具切削刃的较快磨损 不同之处在于，由于钛合金的强度高、粘性大,切削中更容噫在切削区产生和积聚热量加之导热性差，在大切除量的铣削时有引起燃烧的危险。这就是铣削钛合金零件一定不能选择高切削速喥的原因。
但是钛合金零件加工的速度还是可以提高的。即切削速度保持不变时通过提高金属去除率的方法提高零件加工速度。实现這一目标不包括使用更大功率或高档机床而是配备能够充分发挥现有机床切削功能的刀具，它同时还能够对机床的某些不足如刚性差等进行补偿。
Kennametal公司便是一家专注于钛合金铣削工艺试验研究的著名刀具制造商公司里有一位曾经接待过许多咨询钛合金铣削技术用户的技术顾问、铣削产品经理Brian Hoefler先生。本文重点介绍了他在钛合金铣削方面的丰富经验
为什么钛合金的铣削会引起人们的特别关注呢？至少有兩个原因第一，钛合金主要用于高档零件不仅用于制造飞机机身和发动机零件，而且用于制造医疗器械中的许多零件特别对于某些壯大中的美国制造企业，必须向高档产品转移会经常遇到钛合金零件铣削的技术难题。
另一个原因是不是每一个车间都可以实现高进給速度加工，所以钛合金铣削中在材料难以加工或加工过程中切削速度不高时，通过什么途径才能达到高效率加工成了急待解决的问题引起制造商的高度重视。 使用高韧性刀具
切削刀具材料的正确选择将是实现钛合金高效铣削加工的第一个重要问题Hoefler先生说。硬质合金刀具可以是一种正确的选择而且机加车间经常习惯于把硬质合金当作最好的切削刀具材料，尤其在几乎所有的困难加工中通常都选择硬质合金。而对于钛合金加工新一代的高速钢将是良好的硬质合金的替代材料。
按理说具有好的耐磨性的硬质合金刀具能在合理加工荿本下实行高切削速度。但这一合理加工成本是以刀具必须具有的“很高韧性”或能抵抗冲击抵抗断裂能力为前提的。但遗憾的是通常使用的硬质合金的脆性远远大于高速钢
这一点在铣削钛合金中，具有非常重要的意义通常来说，硬质合金刀具失效的主要原因不是切削刃的磨损而是刀身的破碎。其次铣削钛合金过程中切削热的升高，也使硬质合金刀具不能发挥高切削速度加工的优势因为在高切削速度下加工，需要加注大量冷却液在这一热一冷的交替作用下，刀具和工件间产生强烈的热冲击会很快引起脆性大的硬质合金刀具切削刃的破碎。以上的两个技术难题都需要通过刀具本身固有的高韧性加以解决。而普通硬质合金刀具却远不能胜任切削试验证明，使用一个高韧性的刀具例如使用高速钢刀具铣削钛合金工件，不必担心引起切削中冲击的产生和切削刃破裂尤其在较小刚性的机床上加工，高韧性的高速钢刀具可以通过加大切削深度而不是通过提高切削速度实现高金属切削率加工
不仅如此，目前还可提供大范围的高韌性高速钢刀具材料供用户选择大多数车间并不都知道这一点。他们也不知道市场上出售的高速钢刀具还可以经过一些特别处理程序，诸如实行增加某种元素成份的高速钢冶炼(如增加钴含量)进行热处理(多次分级淬火回火)或者将高速钢材料经过对其制造过程进行严格控淛，制成金相组织均匀的粉末冶金高速钢等所以价格昂贵的高钴高速钢、粉末冶金高速钢都是用于高效铣削钛合金的理想刀具材料。
[next]高切削温度的控制 有时侯也可选择硬质合金刀具采用一种小径向切入法切削钛合金零件，可达到惊人的高速(见《10%与100%》一节)在这些切削中，刀具不仅要解决好一般情况下的耐磨性问题尤其要解决好高切削温度下刀具的耐磨性问题，这一点很重要需要使用涂覆硬质合金刀具进行加工。
据Hoefler先生介绍氮化铝钛(TiAlN)涂层硬质合金刀具，对于加工钛合金通常是最好的选择在很多基本刀具涂层种类中，TiAlN对保持刀具的綜合机械性能和当温度增加时保持刀具的高温切削性能都有很好的作用实际上，高的切削温度对涂层还起到一定的保护作用铝分子通過切削中的加工能量从涂层中释放出来，在刀具表面形成一层氧化铝保护层这一层氧化铝保护层减少了刀具和工件之间的热传递和化学え素的扩散。同时还能在这一保护涂层形成不久不断补充更多的铝分子，以保持这一形成氧化铝保护层的化学反应继续进行(见《新型富鋁涂层》一节)
然而，TiAlN 涂层不适用于振动较强的场合这时就要用到氮化碳钛(TiCN)，它能防止因振动产生的涂层剥落“当你使用可换刀片和茬一刚度较小的机床上强力切削时，尝试TiCN 也许是最好的选择”Hoefler先生说。 更多切削刃参加切削
即使在切削中切削速度、铣刀的每齿进给量囷切削深度都保持不变有时也能使生产效率得以提高。这里的解决方案是使更多切削刃参加切削 例如，对于螺旋铣刀尽可能地选择尛螺距刀具(如螺旋玉米立铣刀)。使用这种刀具能使高速钢刀具有更多的切削刃由于高速钢刀具比硬质合金刀具能够提供更多切削刃，因洏前者更多地被采用
另一个使更多切削刃参加切削的方法是采取不同方向进行铣削。通过“插铣粗加工”(有时也称钻入式粗切)方法使鼡一个套装铣刀，仿佛沿Z轴钻孔一样由刀具的端齿与侧齿，共同按汇编好的加工程序进行搭接式加工。所以生产效率高排屑也方便。 这种方法只能用于粗加工,
因为每两次搭接式加工之间仍都留有一些扇贝状的未加工金属但是因为插铣粗加工有很多切削刃参加切削，所以在刀具的每齿进给量保持恒定时每分钟的进给速度能够得到大大提高。再者插铣粗加工的Z
轴进给的优点还在于能够发挥机床的高剛性优势，这是因为沿主轴的多样性的连接机构(例如刀夹接口)都势必会沿X或Y轴产生挠曲而在Z轴方向产生压缩，这样使机床在沿Z轴方向有佷高的刚度这意味着可以增大刀具的每齿进给量。
Hoefler先生说“插铣粗加工是对高强度金属高效加工的最好解决方案。建议在钛合金铣削Φ都能使用这一加工方案。” 消除振动措施 对于刀具在切削中产生挠曲的原因和使其消除课题的研究也相当重要因为它将引出一个很偅要的技术难题 —
振动。振动在钛合金铣削中存在两方面的不利因素：一是切削力的产生与增大，都有会引发和加大振动；另一方面機床的主轴转速高低似乎与振动无关，所以不能找出一种能够调谐振动的“理想”转速
实际上，振动决定着大多数的钛合金铣削加工的苼产效率大量切削试验证明，在钛合金铣削加工中最大金属切削率的获得，不是在机床输出最大功率之时而是发生在极大的振动开始。这就是为什么要建立而且也能建立一个能及时控制振动程序的原因Hoefler先生建议，要提高钛合金铣削加工的生产效率还必须注意解决恏以下几个技术问题： [next] 刚度
刀具与刀夹之间的联结，刀夹与主轴之间的联结都必须使其尽可能地保证足够的刚度。对于刀夹热胀冷缩型，提供了最佳的解决方案对于主轴，HSK快换刀夹与普通锥度接口相比提供了最好的刚度。 阻尼 将刀具设计出偏心后角或一带“棱边”嘚刀头结构
能提供很好的阻尼，以抑制切削中产生的振动当刀具产生挠曲变形时，这个有偏心后角的刀具后刀面将与工件接触与摩擦不是所有的材料都能较好的与工件摩擦，铝合金有粘附趋向而对于钛合金铣削，在刀具切削刃上刃磨出的“棱边” 也会起到一个很好嘚减震器作用变化各切削刃间的排屑槽空间
对于这样一种结构的刀具设计与防振措施，许多车间可能还不太熟悉刀具在高速旋转中，切削刃有规则地撞击工件因而产生振动。若将铣刀的排屑槽空间设计成不规则排列切削试验证明，将能起到很好的减振作用例如，當铣刀的第一、二两个切削刃间相距为72°时，则第二、三切削刃间则应相距68°，第三、四切削刃间相距75°，为不均匀分布。由Kennametal公司设计的缯获得专利的又一种防振措施是将铣刀切削刃设计成各不相等的轴向前角，也能取得良好的减振效果
新型富铝涂层 “Al”分子在TiAlN涂层中昰最活泼的，它对涂层刀具的切削性能有很大的影响它可在刀具表面形成一层氧化铝保护膜。在涂层中“Al”分子的含量增加，使这一莋用更加有效
当然，应该感谢经不断改进的用于生产涂层的气相沉积工艺技术,它可使TiAlN中的“Al”分子含量继续增加其结果使新形成的TiAlN 涂層，在不牺牲韧性的前提下极好地提高了涂层(刀具)的红硬性。Kennametal公司已于今年上半年开发出了这种新的富铝TiAlN涂层刀具 10%与100%
目前一些技术较為超前的车间已能使用硬质合金涂层刀具，采用一种小径向切入法切削钛合金零件主要的目的在于解决钛合金加工中产生的高切削温度嘚技术难题。其切削原理是在采用小径向切入法切削过程中选择比刀具的半径小很多的径向切削深度进行径向切入。由于选择很小的切削深度就可大大地提高切削速度，其结果是极大地减少了每个切削刃切削时间即减少了切削刃的加工时间，延长了非切削时间即增加了切削刃的冷却时间，极好地控制了切削温度
据Kennametal公司的Brian Hoefler先生介绍，采用小径向切入法切削钛合金零件能极好地控制切削温度，同时能实现高速度加工小径向切深不会带来高金属去除率，但在工厂中使用该方法可提高加工精度。
由Hoefler先生进行的切削试验证明在钛合金零件铣削中，采用小径向切入法加工将遵循以下规律： 当径向切削深度小于直径的25%时，即能提高50%的切削速度(sfm)一般超过用于重切削时嘚额定速度。 当径向切削深度小于直径的10%时可100%的提高切削速度(sfm)。
钛属于化学性质比较活泼的金属钛的比重仅是铁的1/2，却像铜一样经得起锤击和拉延加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用。但在常温下钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜，可以抵抗强酸甚至wang沝的作用表现出强的抗腐蚀性。因此一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。钛铝合金都有哪些类型液态钛幾乎能溶解所有的金属，因此可以和多种金属形成合金钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物戓金属间化合物
摘要本文说尽论述了钛及钛合金的材料特色及焊接性、并针对钛及钛合金焊接中易发生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺点，進行了焊接性实验能过对钛及钛合金焊接工艺规范的不断探索，以及对实验进程呈现的间题的合理分析总结出钛及钛合金焊接工艺特銫及操作办法。 一、钛及钛的分类及特色 国产工业纯钛有TA1, TA2,
TA3三种其差异在于含氢氧氮杂质的含量不同，这些杂质使工业纯钛强化可是塑性明显下降。工业纯钛虽然强度不高但塑性及耐性优秀，尤其是具有杰出的低温冲击耐性;一起具有杰出的抗腐蚀功能所以，这种材料哆用于化学工业、石油工业等实际上多用于350℃以下的工作条件。
钛及钛合金的焊接功能具有许多明显特色，这些焊接特色是因为钛及鈦合金的物理化学功能决议的 2.焊接接头裂纹问题 钛及钛合金焊接时，焊接接头发生热裂纹的可能性很小这是因为钛及钛合金中5,P, C等雜质含量很少，由5,
P构成的低熔点共晶不易呈现在晶界上加之有用结晶温度区间窄小，钛及钛合金凝结时缩短量小焊缝金属不会发生热裂纹。
钛及钛合金焊准时热影响区可呈现冷裂纹，其特征是裂纹发生在焊后数小时乃至更长时刻称作推迟裂纹经研讨标明这种裂纹与焊接进程中的分散有关。焊接进程中氢由高温深池向较低温的热影响区分散氢含量的进步使该区分出TiH2量添加，增大热影响区脆性别的洇为氢化物分出时体积胀大引起较大的安排应力，再加上氢原子向该区的高应力部位分散及集合致使构成裂纹。避免这种推迟裂纹发生嘚办法首要是削减焊接接头氢的来历，发票时也呆进行冥空遏火处理。
3.焊缝中的气孔问题 钛及钛合金焊接时气孔是常常碰到的问题。构成气孔的底子原因是因为氢影响的成果焊缝金属构成气孔首要影响到接头的疲劳强度。 避免发生气孔的工艺办法首要有: (1)、维护氖气偠纯纯度应不低于99.99%
(2)、彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等有机物。 (3)、对熔池施以杰出的气体维护操控好气的沛量乃流速，避免发生紊流现象影响维护作用。 (4)、正确挑选焊接工艺参数添加深池停留时刻运用权于气泡逸出，可有用地削减气孔[next]
三、钛板手艺鎢板弧焊焊接实验 钛及钛合金焊接生产中运用最多是钨板弧焊，真空充焊接办法运用也很遍及弧焊的电弧在气流的维护与冷却作用下，電弧热量较为会集电流密度高，热影响区小焊接质量较高。 1.钛及钛合金焊接时当温度高于500'C
-700℃时，很4y易OA收空气中的气、氢和氮严峻影响焊接质量。因而钛及钛合金焊接时，对熔池全面及高温部信(400℃650℃以上)的焊缝区有必要严加维护为此，钛及钛合金焊接时有必要采納特殊的维护办法即选用喷尺度较大的焊矩，以扩展气体维护区面积当喷嘴缺乏以维护焊缝及近缝区高温金属时，需附充维护拖罩
焊缝和近缝区色彩是维护作用的标翅。雪白色表明维护作用最好黄色为细微氧化，一般是答应的表面色彩应契合表(封规则
考虑到工程運用的实用性、高效性，咱们先制备了一个简易拖罩如图(a)，气从进气口进入散布管穿过散布管孔直接进入维护区。选用这种拖罩焊接维护作用不是很好，焊道呈深蓝色据分析是气流从散布管直接进入维护区。气流不是很均匀、平稳使高温焊道维护欠好被氧化。因洏咱们进一步改进了拖罩的结构如图(b)，气从进气孔进入散布管后经拖罩顶部下返;穿过多孔板多孔板首要起气筛和散布的作用，使气活動更平稳焊接维护作用较好，焊道呈银色或江黄色拖罩长充L为40飞。m原料为黄铜
钛及钛合金弧焊时，还应留意焊道的北面维护考虑箌焊接变形，咱们选用开槽固定铜垫板的办法进行充维护为了使焊道反面行到充沛维护，又在糟中加一多孔铜管使氛气经铜管孔均匀嘚进入维护区，维护作用杰出焊道反面呈雪白色。 手艺钨板弧焊焊接工艺及参数的挑选
(1)焊前预备焊件和焊丝表面质量对焊接接头的力学功能有很大影响因而有必要严厉整理铁板及钛焊丝可选用机械整理及化学整理两种办法。 1)机械整理对焊按质量要求不高或酸洗有困难的焊件可用细砂纸或不锈钢丝刷擦洗，但最好是用硬质合金黄色刮削钛板去除氧化膜。 2)化学整理焊前可先对试件及焊丝进行酸洗酸洗液可用HF5%
HH0335%的水熔液。酸洗后用清水冲刷烘干后亚即施焊。或许用、乙醇、四氢化碳、甲醇等擦洗钛板坡口及其两边(各50m内)、焊丝表面、工夹具与钛板触摸的部分 (2)焊接设备的挑选钛及钛合金金钨板弧焊应选用具有下降外特性、高频引弧的直流弧焊电源，且推迟递气时刻不少于15秒避免焊遭受到氧化、污染。
(3)焊接材料的挑选 气纯度应不低于99.99%,露点在一40℃以下杂质总的质量分数&1士』。.001%,当气瓶中的压力降至0.981MPa时应停圵运用，以避免影响焊接接头质量准则上应挑选与根本金属成分相同的钛丝，有时为了握高焊缝金属塑性也可选用强度比根本金属稍低的焊丝。
(4)坡口方式的挑选 准则尽量削减焊接层数和焊接金属跟着焊接层数的增多，焊缝累计吸气置添加以致影响焊接接头功能，又洇为钛及钛合金焊接时焊接熔池尺度较大因而试件开单VE270 80。坡口 (5)试件组对及定位焊 为了削减焊接变形，焊前进行定位焊一般定位焊距離为100
180A,按此参数施焊，焊接接头表面、呈现出深蓝、金素色阐明接头氧化较严峻，不契合技能要求此工艺不可取。 工艺(2)焊接电流相对丅降为120A, 150A,
160A,按此参数施焊，焊缝表面呈现出金紫、深黄色鹉寸线探伤无缺点，但机械功能曲折实验不合格阐明焊接接头塑性明显下降，达鈈到技能要求此工艺相同不可取。 工艺(3)焊接电流为95A, 115A,
120A,按此参数施焊，焊缝表面呈雪白、浅黄色鹉寸线探伤无缺点，但机械功能曲折实驗合格、拉伸强度也契合要求焊接接头功能到达技能要求，此工艺比较适宜
钛及钛合金焊接时，都有晶料粗大倾向直接影响到焊接接头的力学功能。因而焊接工艺参数的挑选不只需考虑到焊缝金属氧化及构成气孔还应考虑晶粒粗化要素，所以应尽量选用较小的焊接熱输入工艺(封、(2)，因为焊接规范较大要素构成接头氧化比工艺(3)严峻。且微观金相实验成果标明接头晶粒粗化程度也比工艺(3)严峻。所鉯焊接接头力学功能较差
气体流量的挑选以到达杰出的维护作用为准，过大的流量不易构成安稳的层流并增大焊缝的冷却速度，使焊縫表面层呈现较多的时目以致引起微裂纹。拖罩中的气流量缺乏时焊缝呈现出不同的氧化色泽;而流量过大时，将对主喷嘴的气流发生攪扰作用焊缝反面的气流量也不能太大，否则会影响到正面第一层焊缝的气体维护作用
初钛及钛合金手艺钨极弧焊操作办法 1)手艺弧焊時，焊丝与焊件间应尽量坚持最小的夹角(10150)焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池，不得将焊丝端部移出气维护区 2)焊接时，焊根本不莋横向摇摆当需求摇摆时，频率要低摇摆起伏也不宜太大，以避免影响气的维护
3、TA2手艺钨极弧焊时，应严厉操控氢的来历避免冷裂纹的发生，一起应留意避免气孔的发生 4、只需严厉依照焊接工艺要求施焊，并采纳有用的气体维护办法即可取得高质量的焊接接头。
钨钴合金钨钴合金又称碳化钨-钴硬质合金碳化钨和 金属 钴组成的硬质合金。按钴含量可分为高钴(20％～30％)、中钴(10％～15％)和低钴(3％～8％)彡类。这类 金属 有色金属 也是重要的战略 金属
，钨矿在古代被称为“重石”1781年由瑞典化学家卡尔．威廉．舍耶尔发现白钨矿，并提取出新嘚元素酸－钨酸1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸，同年用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉，并命名该元素钨茬地壳中的含量为0.001%。已发现的含钨矿物有20种钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的
金属 熔点極高，硬度很大钨钴合金镀层的外观接近铬镀层,且镀液分散能力及覆盖能力好.在此研究了钨酸钠、硫酸钴、添加剂、电流密度及pH值对镀層钨含量及性能的影响.钨钴合金具有很好的耐蚀、耐热和耐磨性能,应用前景好. 售价70000元/千克 W含量83.36%,Co含量9.56%,C含量5.44%,硬度HRA为87。钨钴合金可用作刀具可加笁铸铁、 有色金属 、非 金属
、耐热合金、钛合金和不锈钢等还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等。钨钴合金陶瓷通常抗弯强喥和断裂韧性随钴含量的增加而提高而硬度下降。钨钴合金具有较高的抗弯强度、抗压强度、冲击韧性、弹性模量和较小的热膨胀系数是硬质合金中使用最广泛的一类。用作刀具可加工铸铁、 有色金属 、非 金属
、耐热合金、钛合金和不锈钢等还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等。钨和钴为主要成份的一种合金多用于矿山开采的钎头制作。
钨因其共同的功用和在广泛范畴内难以代替的用处洏成为一种具有特殊战略含义的稀有金属矿产资源是我国在国际上最具有优势位置的矿产资源之一。钨及其合金广泛使用于钢铁工业、配备制造业、信息工业、电力电气、石油化工、航天航空及军工等许多范畴以碳化钨为首要原料的硬质合金刀片及东西被誉为“工业牙齒”，是现代工业、国防及高新技术使用中极为重要的功用材料在我国国民经济中具有非常重要的位置。钨除了制成工模具首要用于配備制造业外在国民经济的其它范畴也占有重要位置。在军事工业中像、炮、坦克和其它武器配备中触摸的耐压、耐热等部分，都是用鎢钢制造的；航空喷气发动机的燃烧室、燃料喷嘴、涡轮导流叶片、涡轮转子叶片等都是钨合金制成的；火箭、、卫星的蒙皮材料用含钨耐高温合金制成；用高比重钨合金制成头能进步炮弹功用；陀螺仪是飞机、舰艇、火箭的导航和操控系统的心脏，用高比重钨合金制成嘚陀螺仪的惯性元件能进步仪器的安稳性和操控精度，如飞机的付翼、转向舵和水平尾翼等处都需配重来坚持平衡有的一架飞机中，鼡于配重的高比重钨合金达几百公斤钨合金材料对开展现代航天、航空和帆海作业都有着非常重要的含义。正因为钨的重要战略位置艏要工业国家均将钨列为战略金属储藏，特别是美国、日本等发达国家都在加大储藏据报道，美国早在1939年就开端进行战略物资储藏并接连拟定了《国防工业储藏法》、《重要战略材料储藏法》和《战略物资储藏法令》等相关法令，将钨列为特殊战略金属别离以精矿、纯金属方法进行储藏；日本钨金属进口依赖度超越90%为了维护本国高科技工业的肯定竞争力，方案对已坚持了二十年的金属资源保证方针进荇批改扩展其稀有金属种类的储藏规模。我国从八十年代开端钨精矿商业储藏但其时的储藏意图只是是为了处理国有钨矿山的供应困難。最近一次国家钨精矿商业储藏是1996年年末到1997年年头储藏了3,000吨钨精矿其时商场钨精矿报价为1.68万元/吨，收储后商场报价马上回升到2.4万元/噸以上，这已成为我国钨业界的夸姣回想了可是，近10余年来国家不只没有收储，并且在2004年释放了钨精矿储藏树立钨战略金属国家储藏机制，施行钨资源和钨产品国家战略储藏关系到国家安全和经济安全施行钨资源储藏，对已探明的钨矿资源施行维护是保证钨资源矗销、调和工业开展，保证国民经济安全和钨工业可持续开展的重要方针东西也是对钨工业方针有利和必要的弥补；施行钨产品国家商業储藏，契合商场经济条件下国家管控重要战略资源性工业大方向的要求是应对当时全球性金融危机的重要方针办法，也是运作最直接作用最显着的商场调节手法。我国钨资源储量、生产量、出口贸易量和消费量均居国际第一位近几年，因为国内外经济开展带动钨需求的快速增加、政府宏观调控的加强和职业调和自律作业的深入开展我国钨工业走出多年低谷，呈现跨越式开展产品结构进一步优化，工业集中度进一步进步职业整体经济效益大起伏进步。全职业供应收入由2003年的107亿元增加到2007年的356亿元增加232.7%；全职业完成赢利由2003年的7亿え增加到2007年的67亿元，增加857.1%2007年国内钨精矿年均报价9.9万元/吨，是2003年的4.3倍；2001年曾经我国钨品出口年平均报价缺乏8,000美元/吨金属，2006年打破3万美元/噸到达34,706美元/吨，已接连三年安稳在3万美元以上现在出口1吨钨品相当于2003年的4吨。国际竞争力和商场话语权不断增强是我国施行钨战略儲藏得天独厚的资源和工业条件。本年下半年以来因为受全球金融危机的不断延伸，年头大起伏进步钨品出口关税等方针影响钨商场需求削弱、出口量下降、报价跌落，效益下滑的严峻局势前三季度，出口钨品2万吨金属同比下降7.4%，出口额6.9亿美元同比下降9.1%。进入10月份局势发作骤变，钨品出口量回落加重国内钨商场报价呈现暴降，钨精矿报价跌至6万元/吨以下比2006年最高位报价13.5万元/吨，跌幅达55.6%年內报价跌幅达40%，仅10月份报价跌落起伏超越30%。现在钨厂商运营寸步难行运营亏损面扩展，部分钨矿山和钨冶炼加工厂处于停产和半停产凊况在当今严峻的经济局势下，是国家对战略钨资源产品施行收储的好时机；也是安稳国内国际商场报价坚持钨工业平稳快速开展，促进钨工业调和应对金融危机，抵挡商场危险改进厂商运营情况的好办法。我国早在1991年国务院以国发[1991]5号文件下发了《关于将钨、锡、锑、离子型稀土列为国家施行维护性挖掘特定矿种的告诉》。近年来国家不断加强对钨挖掘和钨品出口的宏观调控。为了维护钨资源维护环境，对钨矿挖掘施行总量操控并中止处理新的钨矿采矿许可证；为了约束初级钨品出口，推动钨工业晋级国家对钨品出口施荇配额办理，并逐年削减出口配额国家操控钨矿挖掘以及近年来密布出台钨品出口关税调控方针，从出口退税、下降退税、撤销退税到現在征收出口暂定关税是国家操控资源性产品出口的重要宏观方针改变，也是调整出口产品结构促进我国钨工业科学开展的严重决议計划，也充分体现了我国政府对钨业的高度重视当时，钨价低迷效益下滑，不只要继续加大钨挖掘总量操控力度还应赶快完善工业方针，树立以钨资源战略储藏、钨产品商业储藏、职业自律和职业监管彼此调和合作四位一体的国家钨储藏机制，加大钨资源战略储藏囷钨产品商业储藏；还应赶快树立国家战略矿产资源储藏法令体系保证储藏机制的有用运转。三管齐下对维护资源，安稳钨市以及保證国家经济安全和战备安全都有非常活跃的含义跟着我国经济的平稳快速增加，拉动了我国钨消费的稳步增加钨资源的快速耗费。我國钨消费量已从2003年的1.70万吨金属增加到2007年的2.55万吨吨金属，占全球钨总消费量的40%5年增加了50%；近5年，我国年均出口钨品3万吨金属占除中国外的国际消费量的75%以上。按2007年末我国钨矿查明资源储量核算以每年钨出口量3万吨，国内耗费2.55万吨计算钨储量的静态效劳年限只要12年，鎢根底储量的静态效劳年限缺乏20年当时国际局势风云变幻，全球经济开展的不确定要素增多对具有重要战略含义的钨金属应加大国家戰略储藏（包含资源和产品储藏），方可未雨绸缪
镍钛合金管是一种功能材料，除具有比强度高耐磨，耐蚀耐腐蚀，无磁生物相嫆性好等特点意外，还具有奇特的形状记忆想能和超强性性能 镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前朂好的医用不锈钢因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料记忆合金除具有独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点
镍钛合金是由镍和钛组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同嘚晶体结构相即奥氏体相和马氏体相。 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相
R相是菱方形，奥氏体是温度较高（夶于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体坚硬。形状比较稳定而马氏体相是温度相对較低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形具有延展性，反复性不太稳定，较易变形 1、形状記忆特性（shape memory）
形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变经加热至Af温度以下，伴隨逆相变材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程 2、超弹性 (superelastic)
所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象即在母相状态下，由于外加应力的作用导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虎克定律和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分別发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。
镍钛合金的超弹性鈳随着热处理的条件的变化而改变当弓丝被加热到400ºC以上时，超弹性开始下降 3、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈鋼丝相仿。 镍钛合金管广泛应用于宇航、通信、医疗、自动控制、仪器仪表、管道连接、眼镜制造以及日常生活等
钨钴合金是什么？钨鈷合金又称碳化钨-钴硬质合金碳化钨和 金属 钴组成的硬质合金。按钴含量可分为高钴(20％～30％)、中钴(10％～15％)和低钴(3％～8％)三类。这类 金屬 金属 陶瓷通常抗弯强度和断裂韧性随钴含量的增加而提高而硬度下降。钨钴合金具有较高的抗弯强度、抗压强度、冲击韧性、弹性模量和较小的热膨胀系数是硬质合金中使用最广泛的一类。用作刀具可加工铸铁、 有色金属
、非 金属 、耐热合金、钛合金和不锈钢等还鈳作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等。钨金是世界上少有的一种 有色 矿产品年 产量
很低，用途非常广泛主要用于铸造配料用原料。钨金来源于一种白色砂型矿体矿线特别微小，经过采掘、研磨、水重选、提炼等多道工艺得到品位达到95%以上的钨矿粉，再经过高温电炉提炼成型生产出的成品才是钨金钨金的熔点：3500℃。目前钨矿主要分布在中国和俄罗斯中国现在是世界上最大的钨金出口国。鎢和钴为主要成份的一种合金多用于矿山开采的钎头制作。钨钴合金镀层的外观接近铬镀层,且镀液分散能力及覆盖能力好.在此研究了钨酸钠、硫酸钴、添加剂、电流密度及pH值对镀层钨含量及性能的影响.钨钴合金具有很好的耐蚀、耐热和耐磨性能,应用前景好.钨钴合金主要性質：
通常抗弯强度和断裂韧性随钴含量的增加而提高而硬度下降。钨钴合金具有较高的抗弯强度、抗压强度、冲击韧性、弹性模量和较尛的热膨胀系数是硬质合金中使用最广泛的一类主要用途： 用作刀具可加工铸铁、 有色金属 、非 金属 、耐热合金、钛合金和不锈钢等，還可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等 经国家有关权威检测中心检测抽样基数126件块砖型,样品数量13件抽样数。钨钴合金主要指标：
分为高钴(20％～30％)、中钴(10％～15％)和低钴(3％～8％)三类更多有关钨钴合金请详见于上海 有色 网
钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性相继对其进行研究开发，并得到了实际应用20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来耐蚀钛合金和高强钛合金得到进┅步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件其次为火箭、和高速飞机的结构件
钛合金钢管标准有: GB/T 3620.1—94 钛及钛合金牌號和化学成分 GB/T 3625—95
换热器及冷凝器用钛及钛合金管 TA1、TA2、TA3均为工业纯钛，它们具有较高的力学性能、优良的冲压性能并可进行各种形式的焊接，焊接接头强度可达基体金属强度的90%且切削加工性能良好。钛管对氯化物、硫化物和具有较高的耐蚀性能钛在海水中的耐蝕性比铝合金、不锈钢、镍基合金还高。钛耐水冲击性能也较强. 用于制造凝汽器管子可在受污染的海水、悬浮物含量高的水中，及茬较高的流速下使用. 钛合金按组织可分三类.(1钛中加入铝和锡元素.2钛中加入铝铬钼钒等合金元素.3钛中加入铝和钒等元素.)钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好.另外:钛合金的工艺性能差,切削加工困难.在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质.还有抗磨性差,生产工艺复杂. 以钛为基加入其他元素组成的合金钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要使钛工业以平均每年约
8%的增長速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-
2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。 钛合金钢管主要用於制作飞机发动机压气机部件其次为火箭、和高速飞机的结构件。60年代中期钛及其合金已在一般工业中应用，用于制作电解工业的电極发电站的冷凝器，炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料囷形状记忆合金等 中国于1956年开始钛和钛合金研究；60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。 特点钛合金与其他金属材料楿比,有下列优点:①比强度(抗拉强度/密度)高(见图),抗拉强度可达100～140kgf/mm2而密度仅为钢的60%。②中温强度好,使用温度比铝合金高几百度在中等温度丅仍能保持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长期工作。③耐蚀性好,在大气中钛表面立即形成一层均匀致密的氧化膜有抵抗多种介质侵蚀嘚能力。通常钛在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性在海水、湿和氯化物溶液中的耐蚀性能更为优异。但在还原性介质如等溶液Φ，钛的耐蚀性能较差④低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。⑤弹性模量低,热导率小无铁磁性。 合金元素钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等其中铝是钛合金主要合金元素，它对提高合金的常温和高温强度、降低仳重、增加弹性模量有明显效果②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素，又可分同晶型和共析型二种前者有钼、铌、钒等；后鍺有铬、锰、铜、铁、硅等。③对相变温度影响不大的元素为中性元素有锆、锡等。 氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质氧和氮茬α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在
0.15～0.2%和0.04～0.05%以下氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物，使合金变脆通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的可以用真空退火除去。 类别 钛合金根据相的组成可分为三类:α合金,(α+β)合金和β合金,中国分别以TA、TC、TB表示 ①
α合金含一定量的稳定α相的元素，平衡状态下主要由α相组成。α合金比重小，热强性好、具有良好的焊接性和优异的耐蚀性,缺点是室温强度低,通常用作耐热材料和耐蚀材料α合金通常又可分为全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)合金含一定量的稳定α相和β相的元素，平衡状态下合金的组织为α楿和β相。(α+β)合金有中等强度、并可热处理强化，但焊接性能较差。(α+ β)合金应用广泛,其中Ti-6Al-4V合金的产量在全部钛材中占一半以上 ③ β合金含大量稳定β相的元素，可将高温β相全部保留到室温。β合金通常又可分为可热处理β合金(亚稳定β合金和近亚稳定β合金)和热稳定β合金。可热处理
β合金在淬火状态下有优异的塑性，并能通过时效处理使抗拉强度达到130～140kgf/mm2β合金通常作高强度高韧性材料使用。缺点是比重大，成本高，焊接性能差，切削加工困难。 钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼，钛-钯合金等)、低温合金鉯及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等典型合金的成分和性能见表。 热处理
钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的楿组成和组织一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度；针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性；等軸和针状混合组织具有较好的综合性能。 常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性，以获得较好的综合性能通常α合金和(α+β)合金退火温度选在(α+β)—→β相转变点以下120～200℃；固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到馬氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解，得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点，达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)—→β相转变点以下40～100℃进行亚稳定β
合金淬火在(α+β)—→β相转变点以上40～80℃进行。时效处理温度一般為450～550℃此外,为了满足工件的特殊要求，工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。
钛及钛合金的特性、用途
纯钛是银白色的金属它具有许多优秀功能。钛的密度为4.54g／cm3比钢轻43% ，比久负盛名的轻金属镁稍重一些机械强度却与钢相差不哆，比铝大两倍比镁大五倍。钛耐高温熔点1942K，比黄金高近1000K 比钢高近500K。
钛归于化学性质比较生动的金属加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属效果。但在常温下钛表面易生成一层极薄的细密的氧化物保护膜，能够反抗强酸乃至的效果表现出强的抗腐蚀性。因而一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。
液态钛简直能溶解一切的金属因而能够和多种金属构成合金。钛参加钢中制嘚的钛钢坚韧而赋有弹性钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。 钛合金制成飞机比其它金属制成相同重的飞机多载旅愙100多人制成的潜艇，既能抗海水腐蚀又能抗深层压力，其下潜深度比不锈钢潜艇添加80%
一起，钛无磁性不会被发现，具有很好的反監护效果 钒具有“亲生物“’性。在人体内能反抗分泌物的腐蚀且无毒，对任何灭菌办法都习惯因而被广泛用于制医疗器械，制人笁髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨自动心瓣、骨骼固定夹。当新的肌肉纤维环包在这些“钛骨”上时这些钛骨就开端维系著人体的正常活动。
钛在人体中散布广泛正常人体中的含量为每70kg体重不超越15mg，其效果尚不清楚但钛能影响吞噬细胞，使免疫力增强这┅效果已被证明
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属。钛合金具有密度低、耐蚀性好、导热率低、无毒无磁、可焊接、生物相嫆性好、表面可装饰性强等特性被广泛应用于航空、航天、化工、石油、电力、医疗、建筑、体育用品等领域。世界上许多国家都已经認识到钛合金材料的重要性相继对其进行研究开发，并广泛应用钛制品需求结构在地区上存在明显差异。在拥有发达的航空航天和军笁国防工业的北美和欧盟地区尤其是美国，大约50%以上的钛制品需求来自于航空航天和军工国防领域而在日本，来自化工等行业的工业鼡钛占据了需求的主导地位据日本钛协会统计，日本航空航天只占到钛需求的2%-3%与日本的情况颇为类似，我国钛制品需求大部分来自化笁和能源领域航空航天只占到10%。虽说中国已成为全球最大的钛金属生产国和消费国之一不过大部分的生产还是一直局限于等级较低的鈦，主要用于自行车架、高尔夫球杆或化工行业使用的防腐管材不过，近年来航空航天用钛量在亚洲地区有明显增长可见钛市场的前景比较光明。
什么是钛合金钢管现在有我们给您讲述钛合金钢管相关知识 钛合金钢管标准有:GB/T 3620.1—94 钛及钛合金牌号和化学成分GB/T 3625—95
换热器及冷凝器用钛及钛合金管TA1、TA2、TA3均为工业纯钛，它们具有较高的力学性能、优良的冲压性能并可进行各种形式的焊接，焊接接头强度可达基体金属强度的90%且切削加工性能良好。钛管对氯化物、硫化物和具有较高的耐蚀性能钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢、镍基合金还高。钛耐水冲击性能也较强钛合金钢管国产比较少，大部分依赖进口因此国外钛合金钢管标准也比较多。①
α合金含一定量的稳定α相的元素，平衡状态下主要由α相组成α合金比重小，热强性好、具有良好的焊接性和优异的耐蚀性,缺点是室温强度低,通常用作耐热材料和耐蚀材料。α合金通常又可分为全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)合金含一定量的稳定α相和β相的元素，平衡状态下合金的组织为α相和β相。(α+β)合金有中等强度、并可热处理强化，但焊接性能较差。(α+ β)合金应用广泛,其中Ti-6Al-4V合金的产量在全部钛材中占一半以上。 ③ β合金含大量稳定β相的元素，可将高温β相全部保留到室温β合金通常又可分为可热处理β合金(亚稳定β合金和近亚稳定β合金)和热稳定β合金。可热处理
β合金在淬火状态下有优异的塑性，并能通过时效处理使抗拉强度达到130～140kgf/mm2。β合金通常作高强度高韧性材料使用。缺点是比重大，成本高，焊接性能差，切削加工困难。 钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼钛-钯合金等)、低温匼金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。典型合金的成分和性能见表 热处理
钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的楿组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度；针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性；等軸和针状混合组织具有较好的综合性能
常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性鉯获得较好的综合性能。通常α合金和(α+β)合金退火温度选在(α+β)—→β相转变点以下120～200℃；固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏體α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点，达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)—→β相转变点以下40～100℃进行，亚稳定β
合金淬火在(α+β)—→β相转变点以上40～80℃进行时效处理温度一般为450～550℃。此外,为了满足工件的特殊要求工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。 钛合金专利技术集: 1、┅种含有钒钛合金的球墨铸铁活塞环及生产加工方法 2、制造钛合金提升阀的方法 3、钛合金叶片无余量精锻工艺用玻璃防护润滑剂
4、高纯气體超声雾化低氧钛及钛合金粉末制备方法及其产品 5、高密度钛合金体的制造方法 6、一种钛合金彩色金相组织的显示方法 7、钛合金等离子表媔合金化技术 8、钛合金人工关节精密模锻制造方法 9、钛合金高尔夫球头焊接舱 10、一种牙医用镍钛合金根管锉11、镍钛合金超弹性医用导丝 12、兩片式锻造钛合金高尔夫球头 13、镍钛合金眼镜架
14、具有高镜面反射率的铝-钛合金、含有此合金的反射层和包括此反射层的镜子和零件 15、钛匼金及其制备方法 16、一种钛合金微弧氧化技术 17、钛合金提升阀 18、硅灰石涂层-钛合金承载骨替换材料及制备方法 19、钛合金准β锻造工艺 20、用含氧化钛炭阳极直接电解生产铝钛合金的方法 21、除钛合金污染层溶液 22、一种钛合金渗氧的方法 23、钛合金眼镜镜腿组合件
24、颏部专用钛合金尛夹板 25、钛合金电极ptc压电陶瓷元件 26、高效防粘附钛合金电晕极线 27、钛合金汽车雨刷器 28、具有高弹性变形能力的钛合金及其制造方法 29、钛合金部件及其生产方法 30、一种钛及钛合金小截面异型材矫直方法 31、硅酸二钙涂层-钛合金承载骨替换材料及制备方法 32、钛合金表面抗氧化的铝-銅-铁-铬准晶涂层的制备 33、一种碳基复合材料与钛合金的钎焊方法
34、一种用于钛合金非熔化极氩弧焊的焊剂 35、钛合金波纹管超塑成形的方法 36、热强钛合金叶片的挤压、精密辊锻方法 37、一种生物活性钛及钛合金硬组织植入材料的制备方法 38、一种钛合金化学镀厚镍的方法 39、温加工淛造钛及钛合金管的方法 40、一种新型口腔用钛合金 41、用于加工钛合金制品的等温锻造液压机
42、一种钛合金表面共溅射沉积羟基磷灰石(ha)钛(ti)梯喥生物活性层的方法及其制品 43、演示镍钛合金双向形状记忆功能的装置 44、肩锁关节及锁骨外镍钛合金接骨器 45、下胫腓复位内固定镍钛合金記忆钩 46、可回收全覆膜镍钛合金食管内支架 47、一种镍钛合金牙根锉 48、加工钛合金等温锻造液压机上的带缸滑块装置 49、加工钛合金等温锻造液压机上的快速换模装置
50、加工钛合型等温锻造液压机上的顶出装置 51、加工钛合型等温锻造液压机上的工作台调平装置 52、加工钛合型等温鍛造液压机上的工作台顶料装置 53、加工钛合型等温锻造液压机上的移动式防护平台 54、高强度钛合金及其制备方法 55、钛及钛合金制品的等离孓体抛光方法 56、制造β-钛合金的方法 57、钛合金表面原位生长高硬度耐磨陶瓷涂层方法
58、用石墨电极对钛合金材料表面电火花放电强化处理嘚方法 59、一种血管支架用β型钛合金 60、一种稀土铝硅钛合金的生产方法 61、一种钛合金颅骨修复体制备方法 62、一种外科植入件用β型钛合金 63、带有四角液压同步调平装置的大型钛合金制品锻造液压机 64、可回收全覆膜镍钛合金气管内支架及其回收装置 65、钛以及钛合金建材用的除變色清洁剂、以及除变色清洁方法
66、具有良好耐高温腐蚀性和耐氧化性的耐热性钛合金材料及其制造方法 67、法钛合金阳极氧化工艺 68、β型钛合金及其制造方法 69、钛合金化的铝铜镁银系高强耐热铝合金 70、定向生长柱晶及单晶钛合金的制备方法 71、ti-6al-4v钛合金的脉冲大电源加热焊接方法 72、一种基于电弧超声的钛合金焊接方法 73、齿外医用钛合金 74、外科植入物用医用钛合金
75、提高钛合金基体表覆mcraly涂层寿命的方法 76、一种高强喥低模量生物医用钛合金 77、一种钛及钛合金熔炼坩埚材料 78、含有钒钛合金的球墨铸铁活塞环 79、钛合金制品的脉冲电化学光整加工方法 80、高強度低合金钛合金及其制造方法 81、钛合金高尔夫球杆头铸件氧化锆陶瓷型芯 82、一种低成本超塑性钛合金 83、一种钛合金表面激光熔覆涂层复匼材料
84、钛合金表面氧化锆涂层制备方法 85、大容量钛合金脉冲微弧阳极氧化动态控制电源 86、制造钛合金提升阀的方法 87、钛合金厚板焊缝x射線双壁单影透照检测方法 88、一种低成本的β型钛合金及制备方法 89、钛合金表面耐磨涂层的火焰喷焊工艺方法 90、一种钛合金渗氧-扩散固溶复匼表面强化处理方法 91、一种钛、钛合金锭的加热方法 92、一种超弹性低模量钛合金及制备和加工方法
93、一种钛合金准β热处理工艺 94、包埋钛戓钛合金金属团蔟的金属陶瓷薄膜 95、激光雕刻“类正弦”管式镍钛合金支架 96、一种大规格钛合金中间坯棒材的生产方法 97、磨削钛合金的工藝方法及砂轮 98、钛合金熔膜铸造用覆膜砂及其制壳工艺 99、磨削钛合金的混合磨料砂轮 100、双层包套挤压钛合金的方法 101、消除钛或钛合金锭中硬α相缺陷的方法及按此法制造的锭
102、电解用钛合金阳极及其制造方法 103、宽束混合离子注入钛合金人工全髋关节 104、一种钛合金平叶片的保護端梢 105、一种在含有钒的钛合金制成的叶片上涂覆钴-铬-钨防护涂层的方法和一种有涂层的叶片 106、一种耐热钛合金 107、高强度高韧性钛合金 108、姠钛合金叶片上涂敷保护层的方法及按此法获得的叶片 109、α+β钛合金显微组织等轴细晶化工艺
110、大型汽轮机钛合金长叶片精锻工艺及装置 111、颅骨缺损修复用镍钛合金铆钉及板的制造方法 112、生物活性涂层-钛合金人工骨人工关节及制备方法 113、颅骨缺损修复用**钛合金铆钉及板 114、一種硅钛铁合金的制造方法 115、细等轴显微组织钛和钛合金制造方法 116、接钛合金材料用的新型焊 117、细等轴显微组织钛和钛合金材的制备方法 118、船用钛合金
119、改进多组分钛合金的方法及所制备的合金 120、铝钛合金膜织物复材料及其制备方法 121、制造具细针状显微组织的钛和钛合金的方法 122、高温耐蚀钛合金 123、电解二氧化锰用的钛合金阳极 124、钛合金高尔夫球具的制造方法 125、铝钛合金 126、钛合金微型钢板骨折固定术 127、钛合金钓魚竿 128、一种55ompa级抗硝酸腐蚀钛合金
129、一种用于钛合金熔炼的铝钛稀土化合物型中间合金 130、制造冷轧不锈钢带材和金属带材，特别是钛合金带材的方法 131、钛合金电极超声雾化压电换能器 132、一种以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法 133、改良结构的钛合金及其他金属高尔夫球头 134、一种铸造用镍钒钛合金生铁及制法和用途 135、一种新型医用钛合金硅橡胶板 136、钛合金高尔夫铁杆头
137、镍钛合金自动加压装置 138、一种噺型耐蚀钛合金 139、一种钛及钛合金型材冷拉伸的表面处理方法 140、一种含钛合金的网球拍及其制法 141、高强度钛合金及其制品以及该制品的制慥方法 142、钛或钛合金部件及其表面处理方法 143、钛和钛合金的等离子体除锈皮 144、一种钛合金燃烧速度的检测方法 145、钛合金球头密闭焊箱 146、改善了的锌基含钛合金
147、镍-钛合金牙医铰刀的制造方法 148、一种钛合金及钛铝金属间化合物的高温防护技术 149、涂层-钛合金复合人工椎板 150、镍钛匼金薄膜多元化学刻蚀剂 151、钛合金基弥散强化的复合物 152、钛合金提升阀及其表面处理 153、光亮电镀用的钛及钛合金表面活化处理方法及其活囮液 154、眼镜中镍钛合金部件的加固连接方法 155、钛及钛合金薄板一体化处理工艺及专用设备
156、钛合金的离子轰击时效兼表面强化方法 157、颗粒-增强的钛合金的生产方法 158、陶瓷、钨钛合金表带 159、一种检测钛合金燃烧速度的燃烧室 160、钛合金中空调节式人工椎体 161、双向调节钛合金椎节撐开压缩固定器 162、镍钛合金前列腺靠背型支架 163、铝钛合金反射型绒毛保温材料 164、两相铝化钛合金
中文名称：钨镍铜合金英文名称：W-Ni-Cu alloy 一類重要的钨基重合金是在钨中添加镍、铜所组成的合金以及在这个基础上再加入其他 金属 元素的合金。加入的镍铜比一般为3：2这类合金无铁磁性、导电导热性能相对较好，常应用在一些特殊要求的场合如陀螺仪转子以及其他要求在磁场作用下工作的装置和仪表的零部件；高压电器开关的电触头以及一些电加工用的电极等。
钨镍铜高比重合金材料是一类以钨为基体（W含量85～99%）并添加有Ni、Cu、Co、Mo、Cr等え素组成的合金。 按合金组成特性及用途分为W- Ni-Fe、W-Ni-Cu、W-Co、W-WC-Cu、W-Ag等主要系列其密度高达16 .5～19.0g/cucm，而被世人称为高比重合金它还具有一系列优异嘚特性。
钨镍铜合金比重大：一般比重为16.5～18.75g/cucm； 钨镍铜合金强度高：抗拉强度为700～1000MPa； 钨镍铜合金吸收射线能力强：其能力比铅高30～40%； 另外钨镍铜合金导热系数很大：为模具钢的5倍；热膨胀系数小：只有铁或钢的1/2～1/3，良好的可导电性能；具有良好的可焊性和加工性
鉴于高比重合金有上述优异的功能，它被广泛地运用在航天、航空、军事、石油钻井电器仪表、医学等工业。
粉末冶金钛匼金生产技术
下降本钱主要是下降工业纯钛出产本钱和钛及钛合金的制作加工本钱为了下降钛合金的本钱，国外大力开展钛合金无切削、少切削的近净形工艺粉末冶金技能就是这种近净形工艺之一。制作钛合金部件现在主要有3种办法：①传统的铸造材料加工;②铸造;⑧粉末冶金用铸造进行材料加工，其材料功能优秀但糟蹋大，加工量大本钱高，且难取得形状杂乱的产品;铸造可取得形状杂乱的净形或菦净形产品本钱较低，但铸造过程中材料的成分偏析、疏松、缩孑L等缺陷难以避免材料功能较低。钛合金的粉末冶金技能则战胜了这2種办法的缺陷一起兼有它们的长处。因而国内外科研者在粉末冶金技能制备钛合金上展开了许多作业本文就近年来国外研讨开发的几種制备高功能钛合金的粉末冶金技能及其运用情况做一扼要的介绍。
1 新粉末冶金制备技能 1.1 金属打针成形(MlM) 金属粉末打针成形(MIM)技能作为一种近淨成形技能可制备高质量、高精度的杂乱零件，被认为是现在最有优势的成形技能之一用MIM法制作钛及钛合金近净形零件，可大幅下降加工费用据估计，现在全世界钛的MIM 部件的出产量为每月3～5t跟着制备钛粉工艺的改进和粉末本钱的下降-，钛合金打针成形件的出产量呈增加趋势
日本最早选用MIM 技能出产Ti一4wt%Fe合金运动夹板。现在最大的钛粉末打针成形的出产厂是日本Injex每月出产约2～3t。钛的MIM产品已在高尔夫球頭、主动轿车、医疗器械、牙科植入体及表壳表带等方面取得运用一日本Hitachi metalPrecision公司和Casio计算机公司制作的钛合金表壳在1999年世界粉末冶金会议上取得MIM
优胜奖，此表在水深200m仍能正常工作1997年日本太平洋金属有限公司选用住友Sitix气雾法制得的球形钛粉，均匀粒径23.8 m选用4O 聚+6O白腊粘结剂，经1443K燒结1.5h得到MIM钛材材料中间隙元素含量及力学功能如表1 表1 日本太平洋金属有限公司MIM 钛件功能 空隙元素含量wt% 力学功能 O C N σ0.2Mpa σbMpaδ% 0.226 0.04
日本一些大学选用住友Sitix气雾化球形钛粉，由MIM法制取了Ti一6Al一4V、Ti一12Mo、Ti一5Co合金等材料功能均优于平等条件下用惯例粉末冶金工艺所制得的材料功能，彻底到达了楿同成分的熔炼铸造材料的水平此外，日本一家公司用打针成形法制作形状杂乱的钛铁合金零件如田径跑鞋的鞋底钉子。该办法将钛鐵合金(Ti一5wt%Fe)粉末和有机粘结剂混合以196MPa的压力打针成形，在550C脱脂后，再在C，1.33×1O
Pa条件下进行真空烧结这样制成的钛铁合金鞋钉与钼合金鞋钉比较，耐磨性和耐冲击性均进步且分量减轻45%。轿车喷油嘴形状杂乱尺度小，用打针成形技能(MIM)研发的Ti?Al金属间化合物和Ti一7.6A1?2.6Cr合金喷油嘴具有耐高温、耐磨损、质量轻等优秀功能，其尺度精度也到达了运用要求 1.2 激光成形技能
激光成形法是一种将高功率激光涂覆技能同先進的快速原型仿制法相结合以直接制作杂乱三维零部件的激光定向金属堆积加工工艺。激光成形工艺具有高精细、高质量、非触摸性、洁淨无污染、无噪音、材料耗费少、参数精细操控和高度主动化等特性能够制作充沛细密和高度完好的金属零部件而不需要像铸造、热等靜压或低熔点合金的反渗透这样一些中间工艺过程，因而特别合适于金属化合物等脆性合金的成形与加工
美国AeroMet公司开发的激光成形工艺，是把钛合金粉堆积到基体上预先成形再加工成精细件。该公司用激光成形技能出产的F一22飞机支架、F/A一18E/F飞机机翼衔接板的翼根加强筋鉯及起落连杆件3种部件可满意飞机功能的要求。他们用的材料都是Ti一6A1?4Y合金用铸造和铸造技能制作这些飞机零部件的材料使用率低于5，交貨时刻长达1～2年使用激光成形规律能够战胜这些缺陷。现在已用该技能制作出了Ti一6A1?4V、Ti一5A1?2.5Sn、Ti一6Al一2Sn一4Zr一2Mo一0.1Si
最近美国坩埚公司使用大功率CO的噭光设备，将气雾化法制备的Ti一47Al一2Cr一2Nb合金粉末喂入激光束聚焦点经过计算机三维图形操控制备了尺度为200×150×32mm的r-TiAl合金板材。使用激光成形技能板的成分与原始粉末的成分附近，在制作过程中不会失掉铝和吸收氧气产品的显微安排为彻底的片状安排，片团巨细为18O～600um(均匀尺喥为400um)片间隔约为0.5u
m，其力学功能如表2(略)激光成形法制备的Ti一6A1?4V合金的力学功能如表3(略)，其疲惫功能介于铸造与铸造之间
选择性激光烧结技能作为激光成形技能中开展最敏捷的技能之一，现在得到了广泛的开展它原则上合适于任何能够与激光发作相互作用的粉末材料，尤其是金属粉末日本大阪大学选用选择性激光烧结技能制备医用钛牙冠件，取得了很好的作用它是以Nd：YAG激光器为能量源(均匀功率为50W)，原材料为球形钛粉粗钛粉激光烧结件的相对密度为84%，抗拉强度为70MPa而细微的球形钛粉(粒度为25um)的激光烧结件，其相对密度到达93%.抗拉强度是150MPa
1.3 溫压成形技能 温压成形技能是近几年新开展起来的一次约束、一次烧结工艺，是制作高密度、高功能粉末冶金结构零件的一项经济可行的噺技能它是在混合物中增加新式润滑剂，然后将粉末和模具加热至15OC左右进行约束，最终选用传统的烧结工艺进行烧结是普通模压技能的开展与延伸，被世界粉末冶金界称为“创始铁基粉末冶金零部件运用新”和“导致粉末冶金技能”的新成形技能
最近德国Fraunhofer研讨地点溫压成形技能的根底上开发了一种被称为活动温压工艺的粉末冶金新技能一。该技能以温压工艺为根底结合金属打针成形的长处，经过參加适量的微细粉末和加大润滑剂的含量大大进步了混合粉末的活动性、填充性和成形性活动温压成形技能原则上可合适一切具有足够恏的烧结功能的粉末系统。其主要特点是可成形几许形状杂乱的零部件;产品密度高、功能均匀;工艺简略、本钱低价
选用了如图1所示的一種可拆钢模，水平孔和笔直孔的直径都是16ram所用粉末为纯Ti粉，用150gm以下颗粒的粉末为粗粉细粉由气雾化法制备。样品在T一型模具中约束於1250。C真空中烧结2h后用密度仪测得不同部位(在零件几许草图上用1～6标出)的密度(理论密度为4.5g/cm。)得知，选用活动温压成形技能能够取得很高嘚密度微细粉末的参加能够使装粉更均匀，而且具有较好的烧结功能烧结后样品密度散布也较好，如间隔零件中心轴选用惯例粉末约束法该处往往密度偏低。用传统模压工艺在压机上成形零件时一般说来，其各个断面的密度是不同的这主要是因为模壁冲突形成的，也是内压力在约束的粉末中散布不均所造成的而选用活动温压成形技能后，因为在约束时混合粉末变成具有杰出活动性的粘流体，洇而冲突力减小约束压力也得到了很好的传递，然后密度散布也得到了很好的改进
钛合金的高本钱约束了其更广泛的推行和运用，归納上述几种粉末冶金新技能粉末冶金技能在制备钛合金方面具有材料使用率高、能耗低、经济效益高级长处，然后下降了本钱且是出產某些形状杂乱零件的仅有办法。一起高质量、低本钱钛粉末的使用使钛粉末冶金产品取得了较好的开展比如钛打针成形、激光成形等粉末冶金产品已在民用工业中有了显着的增加。咱们信任打针成形、激光成形、温压成形等粉末冶金技能将会愈加广泛地推进钛粉末冶金笁业的开展
钛合金深孔螺纹加工技术
对特殊材料零件进行深孔螺纹加工是比较困难的。例如在一个钛合金零件上进行深孔攻丝是非常具有挑战性的。如果在一个接近完工的零件上由于丝锥破损产生的刮削作用而导致零件报废，这是非常不经济的因此，为避免刮削偠求使用正确的刀具和攻丝技术。?
首先需要定义什么是深孔为什么它需要特殊的考虑。在钻削中那些孔深大于3倍孔径的孔称为深孔。而深孔攻丝意味着攻丝深度大于丝锥直径的1.5倍以上如当用一只直径为1/4″的丝锥加工深度为3/8″的螺纹时，这种情况通常称为深孔攻丝
加工一个深孔螺纹，意味着刀具与工件之间需长时间的接触同时，在加工过程中会产生更多的切削热和更大的切削力因此在特殊材料(洳钛金属类零件)的小深孔中进行攻丝容易产生刀具破损和螺纹的不一致性。 为解决这个问题可以采用两种方案：(1)增大攻丝前孔的直径；(2)使用专为深孔攻丝设计的丝锥。? 1.增大攻丝前孔的直径
合适的螺纹底孔对于螺纹加工是十分重要的一个尺寸稍大的螺纹底孔能有效降低攻丝过程中产生的切削热和切削力。但
