钛合金管材是钛合金半成品中的一个重要品种，已形成批量生产能力的钛管材中90%以上是纯钛管，其余是TA18(Ti3Al2.5V)钛合金管，分为无缝管和有缝管。冷塑性加工是制备无缝管材的主要工业化生产工艺，按加工方法又分为轧制管、挤压管、拉拔管以及上述加工方法组合生产的管材等；有缝管包括焊接管和焊接轧制管。

钛属稀有金属，价格高昂，工业中使用最多的还是薄壁的钛及钛合金无缝管，在承压以及重要管道上应用，生产工艺过程包括管坯制备、冷变形(轧制、挤压、拉拔)、热处理、精整及检验等五部分。与无缝管相比，焊接管壁厚均匀，长度不受限制，生产连续化、周期短，成本低，有很大的竞争优势，可大量应用。但焊接管受组织均匀性的影响，在安全性、可靠性要求较高的领域仍受限制。钛合金管材的加工工序最多，加工难度也更大。

作为优异的轻量化结构材料，钛工业是靠航空工业发展起来的。钛合金管材广泛应用于飞机的管路系统，如液压管路、燃油管路、引气管路等，是飞机的生命线，被誉为飞机的“血管”。钛合金管材可用于运动器材领域，国际上广泛采用Ti3Al2.5V合金管制造赛车和山地车等车架材料。同时，钛合金材料具有极为突出的耐工业腐蚀气氛及海水腐蚀的性能，还广泛应用在能源、电力、石油、化工、海洋勘探、海水淡化、医药、纺织造纸等民用工业。

1、钛合金管材生产工艺流程

钛合金管材生产工艺典型流程如下：

管坯的内外表面不允许有裂纹、折叠、挤压深沟、氧化皮及其他缺陷。管坯需经矫直，不直度不大于2.5mm/m~3.0mm/m。在第一次轧制开坯后，管材表面要用无芯磨床磨削或用其他方法去除0.1mm~0.15mm厚度，并进行酸洗退火，然后再轧制。

2、钛合金管材轧制工艺实例与分析

以下是Ti3Al2.5V钛合金管材的某一种制备参数：

1）合金制备500kg自耗炉：经过两次真空熔炼，合金元素采用中间合金方式压入电极。

2）锻造：铸锭扒皮后在1t空气锤锻打，一火1030℃开锻，二火950℃开锻，终锻温度≥750℃。

3）挤压：在400t挤压机上坯料涂玻璃粉浆润滑，加热温度为850℃ ~ 880℃，采用d82mm模筒挤压。

4）管坯酸洗：50℃~80℃， 10min ~ 15min。

5）冷轧：LD-60及LD-30三辊轧管机，道次变形量20% ~ 35% 退火间总变形量40% ~ 55%。

6）中间退火制度：780℃，保温1h~2h，真空度≤2.2x10-²Pa。

7）成品退火制度：750℃，保温1h~2h，真空度≤2.2x10-²Pa。

冷轧工艺的几个影响因素：

1）变形量：变形量的大小根据钛及钛合金的塑性高低确定。例如：TA1和TA2的道次变形量为20% ~ 60%，两次退火间的总变形量为40% ~ 75%。除考虑变形量外，还必须考虑减径量与减壁量的比值Ｑ对产品质量的影响，无论变形量是多少，当Q值>1.35时TC2管材都将出现裂纹。

2）工艺润滑和冷却：冷轧过程中必须对轧辊表面与管材表面之间进行润滑和冷却。润滑剂及冷却剂可查阅有关手册。例如：使用10号~30号机油。

3）温轧：国际上研制生产无缝管材的技术是温轧加冷轧技术。生产精密薄壁管材时常采用此技术，此技术特别适合于塑性低、中强和高强钛合金管材的生产。温轧温度范围在300℃~400℃之间，这时强度下降不多，而伸长率和断面收缩率提高较大。

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