钛合金加工件的常见故障与技术发展

钛合金由于具有优异的性能，比强度高、中温性能好、无磁等优点等，广泛应用于民用领域。开发出的钛合金加工件产品几乎渗透到，现代生活衣食住行各个方面。在生产中我们发现，钛合金加工件表面质量常见故障有过腐蚀、挂灰、氧化皮未除尽及条纹状花斑几种。

1、过腐蚀

过腐蚀是指酸洗后钛合金表面出现麻坑或凹凸不平等缺陷，和材料组织显露有所区别。一般导致过腐蚀缺陷的原因是氢氟酸和硝酸的比例失调，氢氟酸浓度过高或者硝酸浓度不足均可导致该缺陷出现，另一个原因就是酸洗时间过长，一般酸洗t为1mm～4min，可以根据操作现场调整工艺参数，适当缩短酸洗时间。

2、挂灰

挂灰是指酸洗后钛合金表面附着的氧化物，酸洗时由干钛合金和酸液进行化学反应，产生的氧化物积累在表面，阻止了反应的进一步发生。挂灰的缺陷一般是由酸洗时挂灰沉积过多和酸洗后冲洗不够。酸洗时应不断晃动零件，使反应后的产物从钛合金表面脱落，酸洗后应加强喷淋或冲洗的办法去除挂灰。国内一般采取压缩空气和自来水混合的高速水流冲洗零件，效果良好。

3、氧化皮未除尽

导致该缺陷的原因比较多，各个工序均有可能。有可能除油不良，或者熔融盐处理时间不够，或者酸洗溶液失效。出现该缺陷时，应该逐一排除各种可能因素，在必要的时候，可以在前处理增加喷砂工序。

4、条纹状花斑

导致该缺陷的原因一般是由于反应不均匀造成的。可以通过酸洗时晃动零件和降低酸洗液温度来排除。除了以上几种缺陷，有时还会发现酸洗后检验合格的产品，经过一段时间后，表面出现花斑的现象。对于此种现象，现在研究比较少，可能是由于酸洗后表面有残留酸液或后续生产带入的腐蚀性介质存在，在应力的共同作用下产生的，在微观检测下与一般腐蚀形态有所区别，一般来说不影响其使用性能，可通过再次酸洗的方法去除，但是受力件要加强二次酸洗后的除氢处理。

由于钛合金加工件制造成本高，为了降低成本，钛合金在整个金属材料市场的竞争力以较低的价格提高。人们普遍认为钛与其他材料相比具有无可比拟的优越性能，但钛的价格往往令消费者(尤其是汽车制造商)望而却步。高质量、低成本钛合金的出现必将有助于钛及钛合金加工件的推广应用。

从国内外应用现状和钛合金加工技术的发展来看，钛合金加工件的加工技术，将朝着以下方向发展:

1、高性能

即开发具有更高使用温度、更高比强度、更高比模量、更好耐腐蚀性和耐磨性的合金。

2、多功能

即开发具有各种特殊功能和用途的钛合金，如高阻尼、低膨胀、恒阻、高阻、抗电解钝化和储氢、形状记忆、超导、低模量生物医用等钛合金，进一步拓展钛及钛合金的应用。

3、深化传统合金的研究

提高现有合金的实用性能，通过设备和工艺的改进，扩大传统合金的应用范围。

4、采用先进的加工技术

大型连续加工设备，发展连续加工技术、直接轧制技术、冷成形技术和近净成形技术，提高钛合金生产效率、成品率和产品性能。

5、降低成本

开发不含或几乎不含贵金属元素的合金，并添加廉价元素如铁、氧和氮，开发易于加工和成形、易于切割、合金元素和母合金便宜的钛合金。开发钛合金，利用禁用材料，提高禁用钛的回收率和利用率。这对降低民用钛合金的成本尤为重要。

6、利用先进的计算机技术

模拟工件的变形和加工过程，预测金属微观结构的演变，甚至预测产品的机械性能(屈服强度、拉伸强度、伸长率和硬度等)。)，并设计或改进模具和工装；分析和处理测试结果，减少测试量，提高工作效率，降低开发成本。

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