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摘要：目前钛材加工产业呈现结构性过剩的竞争格局。一方面，我国多数钛材生产企业均处在中低端产品定位上，产品趋同，行业集中度低，竞争激烈，同时中低端钛材产品毛利率很低。另一方面，高端钛材应用领域，在航空航天、船舶和医疗等高端产品的研发及生产上，我国钛材生产企业尚不能满足国内的发展需求，产能不足。中低端钛材领域，钛材加工企业经营情况两级分化大型钛材加工企业产能较大，存在规模效应，具备一定优势，在成本控制、原材料议价能力、融资能力等方面具有显著优势，或在上游原材料上有所布局，抗风险能力较强。因此研究钛材加工工艺能够提升我国工业发展的效率。
关键词：钛材加工;工艺;发展现状
引言：
中小钛材加工企业自身实力有限，未来将面临较高的经营和财务风险。目前钛材产量在 4000 吨以上的企业主要有宝鸡钛业股份有限公司、 攀钢集团四川长城特殊钢有限责任公司、 该院下属的西部材料和湖南湘投金天科技集团责任有限公司。高端钛材领域，钛材加工企业技术实力支撑其未来发展高端钛材领域，行业竞争则主要体现在技术实力上，具备较强研发实力的企业长期盈利能力较好。军工领域来看，目前国内仅宝钛股份、西北院及下属西部超导和西部材料、金天科技等为数不多的钛加工企业获得完备军工钛材资质。 同时，这些企业也是国内航空航天用钛合金材料的主要供应商。
一、钛材加工工艺发展现状及问题
钛材塑性加工工业是一个高能耗的产业，热轧、退火和热处理等作业都需要较高的能耗。降低钛加工生产中的能耗，有利于降低成本和节约能源。解决钛工业生产能耗过高问题的途径主要是依靠科技进步，改进工艺技术，发展高效节能工艺，发展自动化控制技术，开发钛加工节能技术。钛塑性加工生产技术实现大型化和连续化，生产过程实现机械化和自动化，各工序作业采用计算机控制，以提高劳动生产率。国外大型钛合金整体锻件的锻造采用45kt或75kt水压机压制。
钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大、常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具黏结、加热时又易吸附有害气体等特点。钛材塑性加工较钛、铜困难。钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。钛和钛合金采用塑性加工，加工尺寸不受限制，又能够大批量生产。塑性加工是钛材加工中占主导地位的方法，大多数钛材产品是采用这种方法生产的。
目前，钛材加工的传统方法主要有塑性加工、铸造和粉末冶金三种方法。钛塑性加工的工艺方法是将海绵钛熔铸成锭，再加工成钛材。塑性加工方法包括锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压、旋压等，通过这些塑性加工方法可将钛锭加工成各种形状和尺寸的板、带、条、箔、管、棒、型、线、锻件和冲压件等制品。
二、钛材加工的作用
1、节能降耗
从钛及钛合金锭到制成品零部件，其成品率仅10%-20%，因此，残钛及其合金的回收利用就成了降低成本、扩大应用的关键。废钛和残钛的来源很广，钛铸锭产生的废钛（切头、切边和扒皮屑）约占5%;加工成材产生的残钛（边角余料和屑）约占40%～60%;由钛材加工成钛制品产生的残钛（料头、边角屑）约占50%～75%;废旧钛制品也是一个来源。
由于废残钛量很大，综合利用大有可为。因此，有的国家建立了专门的废旧金属回收公司，专营废残钛的综合利用，采用专用设备和技术，大规模、高自动化地从事废残钛的回收处理。
2、残废钛处理
在废残钛的回收利用中，特别要加强对废残钛的管理，不要让不同氧化程度的废残钛混合。这样便于根据不同类别的废残钛按下列4种情况分别进行处理：
（1）未被污染的残钛，包括加工后的边角余料和钛屑，量大质好，应尽量作为熔炼钛锭的添加料，掺人海绵钛挤压成钛块使用，可降低加工成本;
（2）块状的废海绵钛和废钛头、钛的边角料，按其纯度和成分的不同，可分别作为钛铁工业中的合金添加剂，或作制取钛粉的原料;
（3）钛粉和等外钛粉，宜作为烟火工业中的爆燃剂，也可作为制取铝加工工业中的添加剂和粉末冶金钛制品的原料;
（4）混料或杂质多的钛屑及废钛块可加工成高钛铁，如70钛铁（含钛70%）。随着钛铁产业添加剂对高钛铁合金需求量的增加，以废钛为主要生产原料的高钛铁合金，备受市场欢迎。目前以废钛为原料生产的高钛铁全世界年产量已达万吨以上。
三、发展趋势
全球钛加工材产品市场在商业航空领域主要来自发动机组件，如光盘叶片、叶片、引擎箱体和机身零部件如机尾部分、舱壁、机翼支撑、紧固件、起落架。钛通常用于飞机紧固件零件中。
钛有利于生产燃气涡轮发动机，也用于其他部分如外壳、压缩机叶片、热保护层、引擎整流罩。钛在商业航空市场的使用可以归因于几个因素，如碳纤维增强塑料成分增加到新飞机的设计中。
参考文献：
[1]李永林，刘彦昌，陈胜川.钛铌合金的热处理工艺研究[J/OL].热加工工艺，2020（14）：125-128+131[2020-07-08].https：//doi.org/10.14158/j.cnki.1001-3814.20200700.
[2]方劲，刘芳，第文琦，许光丽，崔权.冷轧工艺参数对商业纯钛力学性能和腐蚀性能的影响[J].塑性工程学报，2019，26（06）：98-105.
[3]沈春豫，樊科社，李莹，梁珊珊.热处理工艺对爆炸焊接TA1/Q345R复合板残余应力分布影响[J].金属热处理，2019，44（08）：205-209.
[4]刘全军，郭初阳，齐江江.钛合金材料的热处理工艺及控制研究[J].新技术新工艺，2016（07）：69-73+93.
作者簡介：
第一作者，郝腾飞（1991.01.18-），男，大专，研究方向：钛材加工工艺。
第二作者：张玺岩（1993.05.10-），男，本科，研究方向：钛材加工工艺。
第三作者：朱雪瑞（1993.04.14-），男，本科，研究方向：钛材加工工艺。
关键词：钛材加工;工艺;发展现状
引言：
中小钛材加工企业自身实力有限，未来将面临较高的经营和财务风险。目前钛材产量在 4000 吨以上的企业主要有宝鸡钛业股份有限公司、 攀钢集团四川长城特殊钢有限责任公司、 该院下属的西部材料和湖南湘投金天科技集团责任有限公司。高端钛材领域，钛材加工企业技术实力支撑其未来发展高端钛材领域，行业竞争则主要体现在技术实力上，具备较强研发实力的企业长期盈利能力较好。军工领域来看，目前国内仅宝钛股份、西北院及下属西部超导和西部材料、金天科技等为数不多的钛加工企业获得完备军工钛材资质。 同时，这些企业也是国内航空航天用钛合金材料的主要供应商。
一、钛材加工工艺发展现状及问题
钛材塑性加工工业是一个高能耗的产业，热轧、退火和热处理等作业都需要较高的能耗。降低钛加工生产中的能耗，有利于降低成本和节约能源。解决钛工业生产能耗过高问题的途径主要是依靠科技进步，改进工艺技术，发展高效节能工艺，发展自动化控制技术，开发钛加工节能技术。钛塑性加工生产技术实现大型化和连续化，生产过程实现机械化和自动化，各工序作业采用计算机控制，以提高劳动生产率。国外大型钛合金整体锻件的锻造采用45kt或75kt水压机压制。
钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大、常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具黏结、加热时又易吸附有害气体等特点。钛材塑性加工较钛、铜困难。钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。钛和钛合金采用塑性加工，加工尺寸不受限制，又能够大批量生产。塑性加工是钛材加工中占主导地位的方法，大多数钛材产品是采用这种方法生产的。
目前，钛材加工的传统方法主要有塑性加工、铸造和粉末冶金三种方法。钛塑性加工的工艺方法是将海绵钛熔铸成锭，再加工成钛材。塑性加工方法包括锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压、旋压等，通过这些塑性加工方法可将钛锭加工成各种形状和尺寸的板、带、条、箔、管、棒、型、线、锻件和冲压件等制品。
二、钛材加工的作用
1、节能降耗
从钛及钛合金锭到制成品零部件，其成品率仅10%-20%，因此，残钛及其合金的回收利用就成了降低成本、扩大应用的关键。废钛和残钛的来源很广，钛铸锭产生的废钛（切头、切边和扒皮屑）约占5%;加工成材产生的残钛（边角余料和屑）约占40%～60%;由钛材加工成钛制品产生的残钛（料头、边角屑）约占50%～75%;废旧钛制品也是一个来源。
由于废残钛量很大，综合利用大有可为。因此，有的国家建立了专门的废旧金属回收公司，专营废残钛的综合利用，采用专用设备和技术，大规模、高自动化地从事废残钛的回收处理。
2、残废钛处理
在废残钛的回收利用中，特别要加强对废残钛的管理，不要让不同氧化程度的废残钛混合。这样便于根据不同类别的废残钛按下列4种情况分别进行处理：
（1）未被污染的残钛，包括加工后的边角余料和钛屑，量大质好，应尽量作为熔炼钛锭的添加料，掺人海绵钛挤压成钛块使用，可降低加工成本;
（2）块状的废海绵钛和废钛头、钛的边角料，按其纯度和成分的不同，可分别作为钛铁工业中的合金添加剂，或作制取钛粉的原料;
（3）钛粉和等外钛粉，宜作为烟火工业中的爆燃剂，也可作为制取铝加工工业中的添加剂和粉末冶金钛制品的原料;
（4）混料或杂质多的钛屑及废钛块可加工成高钛铁，如70钛铁（含钛70%）。随着钛铁产业添加剂对高钛铁合金需求量的增加，以废钛为主要生产原料的高钛铁合金，备受市场欢迎。目前以废钛为原料生产的高钛铁全世界年产量已达万吨以上。
三、发展趋势
全球钛加工材产品市场在商业航空领域主要来自发动机组件，如光盘叶片、叶片、引擎箱体和机身零部件如机尾部分、舱壁、机翼支撑、紧固件、起落架。钛通常用于飞机紧固件零件中。
钛有利于生产燃气涡轮发动机，也用于其他部分如外壳、压缩机叶片、热保护层、引擎整流罩。钛在商业航空市场的使用可以归因于几个因素，如碳纤维增强塑料成分增加到新飞机的设计中。
参考文献：
[1]李永林，刘彦昌，陈胜川.钛铌合金的热处理工艺研究[J/OL].热加工工艺，2020（14）：125-128+131[2020-07-08].https：//doi.org/10.14158/j.cnki.1001-3814.20200700.
[2]方劲，刘芳，第文琦，许光丽，崔权.冷轧工艺参数对商业纯钛力学性能和腐蚀性能的影响[J].塑性工程学报，2019，26（06）：98-105.
[3]沈春豫，樊科社，李莹，梁珊珊.热处理工艺对爆炸焊接TA1/Q345R复合板残余应力分布影响[J].金属热处理，2019，44（08）：205-209.
[4]刘全军，郭初阳，齐江江.钛合金材料的热处理工艺及控制研究[J].新技术新工艺，2016（07）：69-73+93.
作者簡介：
第一作者，郝腾飞（1991.01.18-），男，大专，研究方向：钛材加工工艺。
第二作者：张玺岩（1993.05.10-），男，本科，研究方向：钛材加工工艺。
第三作者：朱雪瑞（1993.04.14-），男，本科，研究方向：钛材加工工艺。