目前,市面上鈦管件的制造工藝已基本成熟,但鈦管的運用一直受到了成本上的制約,格外對于薄壁管、強度較高的管、較長管等特定要求管件,鈦沒縫管的生產難度較大、設備復雜、周期長、成品率低。所以,鈦焊管件便應運而生了。
鈦管材在服役環(huán)境中并不是沒腐蝕。有學者研究結果發(fā)現(xiàn),純鈦冷凝器管在服役15年后內外表面均有嚴重腐蝕穿孔和邊緣破裂。另外,在鈦管的裝配應用過程中,往往還需對管材進行彎曲、焊接、端頭加工等處理。由于鈦管件的屈彈比高,在彎曲時回彈顯明,過度回彈導致難于控制管子幾何和精度。
有學者利用有限元模擬對Ti-3A1-2.5V管在冷彎曲工藝中的回彈現(xiàn)象進行了分析和預測,但工藝相當復雜,成形較難控制。鈦管由于化學活性較強、熔點高、導熱性差等物理化學性能,在焊接時容易產生氣孔、裂紋等缺陷,對焊接設備和保護裝置要求高。這些都是制約鈦合金無縫管材廣泛應用的因素。
管材加工過程中,道次變形量顯明影響管材的性能。大的變形量不但可以提高生產效率而目可以越好地破碎粗大的鑄態(tài)組織,使管材晶粒細小均勻,但是過大會使管材成形抗力增加,產生的變形熱導致局部溫度升高,使變形不均勻、晶粒出現(xiàn)異常長大。合理的變形量可以在管材的徑向、軸向、環(huán)向形成織構,從而提高性能。
還有學者發(fā)現(xiàn)在純鈦管件軋制過程中,當Q值在1.2~2.3時,形成較強的徑向織構,使管材性能提高。同時,合理退火的工藝、矯直工藝、效率較高的去油法等都是保障鈦管材件質量的關鍵。