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2020-05-29
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20世紀50~60年代,主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金,70年代開發出一批耐蝕鈦合金,80年代以來,供應高精棒價格耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。耐熱鈦合金的使用溫度已從50年代的400℃提高到90年代的600~650℃。A2(Ti3Al)和r(TiAl)基合金的出現,使鈦在發動機的使用部位正由發動機的冷端(風扇和壓氣機)向發動機的熱端(渦輪)方向推進。高精棒價格結構鈦合金向高強、高塑、高強高韌、高模量和高損傷容限方向發展。 另外,20世紀70年代以來,還出現了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形狀記憶合金,並在工程上獲得日益廣泛的應用。

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由於壓力大而降低了鈦棒的壽命,因此當采用閉式模鍛方法模鍛鈦棒時,閉式模鍛必需嚴格限定原始毛坯的體積,這使備料工序複雜化。采用閉式模鍛,要從利息和工藝可行性兩方麵考慮。開式模鍛時,毛邊損耗占毛坯重量的15%-20%夾持部分的工藝性廢料(如果按模鍛條件必需留有此部分)占毛坯重量的10%毛邊金屬相對損耗通常是隨毛坯重量的減少而增加,某些結構不對稱、截麵麵積差較大以及存在難以充填的局部的鍛件,毛邊消耗可高達50%閉式模鍛雖無毛邊損耗,但製坯工藝複雜,需要添加較多過渡具型槽,無疑會增加輔助費用。

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活性焊劑最先是由烏克蘭巴頓焊接研究所於60年代研製出來的。其最初的研製目的是為了通過在焊縫區添加鹵化物以改善鈦合金TIG焊時焊縫中的氣孔問題。試驗結果表明,添加的鹵化物在抑製鈦合金焊縫氣孔的同時,還影響了焊縫的成形:在其他條件等同的情況下,焊縫熔深(h)增加,熔寬(b)減小,焊縫形狀係數(ψ=b/h)也相應減小。此外,焊接時熱輸入(q/V)也相應降低。鑒於添加鹵化物所帶來的一係列積極效果,巴頓所於1964年開發了第一種多元活性焊劑產品——AHT-9A,用於鈦合金焊接。目前,其A-TIG焊工藝已通過試驗確認,並用於俄羅斯航空、航天、化工、壓力容器、電力設備、核電設施等領域。美國在氬弧焊用活性焊劑的研究方麵比烏克蘭相對落後。但目前美國已利用開發出的不鏽鋼與碳鋼氬弧焊用活性焊劑進行雙體船殼體、油輪、核反應容器、壓力容器等的建造;海軍方麵正使用該焊劑焊接艦船及潛艇用管道係統和某些零部件。

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鈦棒及鈦絲的表麵改性主要有:氮化,陽極氧化,大氣氧化等。1.氮化:采用等離子體滲氮、多弧離子鍍、離子注入和激光氮化的等化學熱處理技術,在鈦義齒表麵形成金黃色TIN滲鍍層,從而提高鈦的耐磨性、耐腐蝕性和耐疲勞性。但技術複雜,設備昂貴,用於鈦義齒的表麵改性很難達到臨床實用化。2.陽極氧化:鈦棒的陽極氧化技術較為容易,在一些氧化性介質中,外加電壓的作用下,鈦陽極可形成較厚的氧化膜,從而提高其耐腐蝕性和耐磨性、耐候性。陽極氧化的電解液一般采用H2SO4和有機酸水溶液。3.大氣氧化:鈦棒在高溫大氣中可形成較厚堅固的無水氧化膜,對鈦的全麵腐蝕、間隙腐蝕都有較,方法比較簡單。

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