包覆疊軋工藝：鈦合金薄板制造的關鍵技術
分類：行業新聞 發布時間：2026-04-25 09:16:54 瀏覽量：
包覆疊軋工藝：鈦合金薄板制造的關鍵技術
鈦合金憑借其優異的室溫與高溫機械性能、出色的抗疲勞和抗裂紋擴展能力，已成為航空航天國防工業不可或缺的重要材料。在飛船壓力容器、火箭發動機殼體、飛機蒙皮、肋板及腹板等關鍵部件中，鈦合金得到了廣泛應用。隨著全球航空宇航工業的快速發展，以及鈦合金超塑成形-擴散連接新技術的推廣，國際市場對鈦合金薄板的需求持續增長。
包覆疊軋工藝的突破
針對傳統工藝的不足，包覆疊軋工藝成為鈦合金薄板生產的重要技術突破。該工藝通過將多層鈦合金板疊合并包覆后進行軋制，顯著改善了鈦合金的加工性能。俄羅斯AVSMA-VSMPO公司、美國活性金屬公司（RMI）及日本NKK公司均已采用包覆疊軋工藝生產鈦合金薄板。
國內相關研究機構通過自主研發，形成了包括鈦合金交叉軋制與β熱處理工藝、疊軋與包覆覆軋工藝、鈦及鈦合金溫軋技術，以及氣氛保護可控冷卻重力蠕變矯形技術在內的一系列全流程關鍵技術。TC4薄板生產新工藝試驗表明，采用包覆疊軋工藝已成功生產出0.6mm厚的TC4薄板，并實現了批量投產。
鈦合金憑借其優異的室溫與高溫機械性能、出色的抗疲勞和抗裂紋擴展能力，已成為航空航天國防工業不可或缺的重要材料。在飛船壓力容器、火箭發動機殼體、飛機蒙皮、肋板及腹板等關鍵部件中，鈦合金得到了廣泛應用。隨著全球航空宇航工業的快速發展，以及鈦合金超塑成形-擴散連接新技術的推廣，國際市場對鈦合金薄板的需求持續增長。
傳統單片軋制工藝的局限性
目前，國內鈦合金薄板生產大多仍采用單片法軋制。然而，鈦合金低溫塑性差、冷變形加工硬化顯著，單片法生產薄板面臨極大困難。以TC4鈦板為例，生產中因堿酸洗和打磨造成的無形損失高達30%左右，綜合成品率僅約35%，且存在生產周期長、性能不穩定等問題。
在冷軋過程中，鈦合金變形率通常不超過25%，需要多次冷軋、中間退火及堿酸洗處理，且軋制中易出現裂紋、裂邊、掉渣、壓坑等工藝缺陷。為使軋制順利進行并減少金屬溫降，鍛造模具必須預熱，以避免金屬無法填充型槽或產生裂紋。模具預熱系統可采用燃氣加熱器（可拆式）或感應/電阻加熱裝置（固定于壓力機上）。
針對傳統工藝的不足，包覆疊軋工藝成為鈦合金薄板生產的重要技術突破。該工藝通過將多層鈦合金板疊合并包覆后進行軋制，顯著改善了鈦合金的加工性能。俄羅斯AVSMA-VSMPO公司、美國活性金屬公司（RMI）及日本NKK公司均已采用包覆疊軋工藝生產鈦合金薄板。
國內相關研究機構通過自主研發，形成了包括鈦合金交叉軋制與β熱處理工藝、疊軋與包覆覆軋工藝、鈦及鈦合金溫軋技術，以及氣氛保護可控冷卻重力蠕變矯形技術在內的一系列全流程關鍵技術。TC4薄板生產新工藝試驗表明，采用包覆疊軋工藝已成功生產出0.6mm厚的TC4薄板，并實現了批量投產。
工藝優勢與展望
包覆疊軋工藝有效解決了鈦合金薄板生產中的裂紋、邊裂等缺陷問題，減少了中間退火和酸洗次數，大幅提高了成品率和生產效率。隨著航空宇航工業對輕量化、高性能材料需求的不斷提升，包覆疊軋工藝將在鈦合金薄板制造領域發揮更加重要的作用，為國防工業和高端制造業提供堅實的技術支撐。
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