鈦合金自行車用鈦管

鈦合金是航空航天工業(yè)中使用的一種新的重要結(jié)構(gòu)材料，比重、強(qiáng)度和使用溫度介于鋁和鋼之間，但比強(qiáng)度高并具有優(yōu)異的抗海水腐蝕性能和超低溫性能。1950年美國在F-84戰(zhàn)斗機(jī)上用作后機(jī)身隔熱板、導(dǎo)風(fēng)罩、機(jī)尾罩等非承力構(gòu)件。60年始鈦合金的使用部位從后機(jī)身移向中機(jī)身、部分地代替結(jié)構(gòu)鋼制造隔框、梁、襟翼滑軌等重要承力構(gòu)件。鈦合金在飛機(jī)中的用量迅速增加，達(dá)到飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的20%～25%。AMEGroup預(yù)計(jì)，今年鎳靶市會(huì)有3萬噸的過剩供應(yīng)，較上年度將縮減一半，此過量供應(yīng)相當(dāng)于鎳靶成品需求量的1。70年代起，民用機(jī)開始大量使用鈦合金，如波音747客機(jī)用鈦量達(dá)3640公斤以上。馬赫數(shù)小于 2.5的飛機(jī)用鈦主要是為了代替鋼，以減輕結(jié)構(gòu)重量。

鈦及鈦合金焊接對焊接時(shí)保護(hù)要求非常嚴(yán)格，當(dāng)焊縫含碳量為0.55％時(shí)，焊縫塑性幾乎全部消失而變成非常脆的材料，焊后熱處置也無法消除此種脆性。國技術(shù)條件規(guī)定，鈦合金母材的含碳量不大于0.1%焊縫含碳量不逾越母材含碳量。

   鈦板焊縫缺陷是由于鈦板焊接時(shí)，因弧焊槍形成的氣氣體維護(hù)層只能維護(hù)好焊接熔池不受空氣的有害作用，而對已凝固而處于高溫狀態(tài)附近的焊縫及其附近區(qū)域則無保護(hù)作用，而處于這種狀態(tài)的鈦板焊縫及其附近的區(qū)域仍有很強(qiáng)的吸收空氣中的氮及氧的能力。

  3.氮的影響。氮和鈦板發(fā)生劇作用，700℃以上的高溫下。形成脆硬的氮化鈦（TiN而且氮與鈦形成間隙固溶體時(shí)所引起的晶格歪挪程度，比等量的氧引起的后果更為嚴(yán)重，因此，氮對提高工業(yè)純鈦焊縫的抗拉強(qiáng)度、硬度，降低焊縫的塑性性能比氧更為顯著。70年代，鈦合金在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的用量一般占結(jié)構(gòu)總重量的20%～30%，主要用于制造壓氣機(jī)部件，如鍛造鈦風(fēng)扇、壓氣機(jī)盤和葉片、鑄鈦壓氣機(jī)機(jī)匣、中介機(jī)匣、軸承殼體等。當(dāng)焊縫含氮量在0.13％以上是焊縫由于過脆而產(chǎn)生裂紋。

   4.碳的影響。鈦及鈦合金是比較穩(wěn)定的但在焊接過程中，常溫下。液態(tài)熔滴和熔池金屬具有強(qiáng)烈吸收氫、氧、氮的作用，而且在固態(tài)下，這些氣體已與其發(fā)生作用。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會(huì)產(chǎn)鈦是同素異構(gòu)體，熔點(diǎn)為1720℃，在低于882℃時(shí)呈密排六方晶格結(jié)構(gòu)，稱為α鈦。隨著溫度的升高，鈦及鈦合金吸收氫、氧、氮的能力也隨之明顯上升，大約在250℃左右鈦開始吸收氫，從400℃開始吸收氧，從600℃開始吸收氮，這些氣體被吸收后，將會(huì)直接引起焊接接頭脆化，影響焊接質(zhì)量的極為重要的因素。

   從400℃開始吸收氧，從600℃開始吸收氮，而空氣種含有大量氮和氧。隨氧化水平逐步加重，鈦板焊縫顏色發(fā)生變化及焊縫塑性下降的規(guī)律。銀白色（無氧化）金黃色（TiO,大約在250℃左右鈦開始吸收氫。60年始鈦合金的使用部位從后機(jī)身移向中機(jī)身、部分地代替結(jié)構(gòu)鋼制造隔框、梁、襟翼滑軌等重要承力構(gòu)件。輕微氧化）藍(lán)色（Ti2O3氧化稍為嚴(yán)重）灰色（TiO2氧化嚴(yán)重。