鈦制設(shè)備制造同鋼鐵等金屬材料設(shè)備制造一樣，一般有三種工藝方法：

①成形法（備料→成形→機(jī)加→焊接）。

②鑄造法。

③粉末冶金。

成形法可制備大型的、任意復(fù)雜程度的鈦設(shè)備，是最主要的工藝方法。鑄造法和粉末冶金法適于尺寸較小，形狀不十分復(fù)雜的設(shè)備和零部件，但具有工藝流程短，大批生產(chǎn)時(shí)成本較低的特點(diǎn)。大型鈦制設(shè)備一般都需要經(jīng)過(guò)壓力成形、機(jī)械加工、焊接、表面處理等工序，鈦泵、鈦閥門(mén)鈦葉輪等小型單體設(shè)備常采用鑄造法生產(chǎn)。鈦過(guò)濾器等具有特殊功能的產(chǎn)品則考慮采用粉末冶金法。

一、環(huán)境與條件

（一）環(huán)境

鈦制設(shè)備常用于耐蝕場(chǎng)合，表面不得有鐵銹、鐵屑等物的污染，表面的鐵污染會(huì)與鈦在液相電介質(zhì)中產(chǎn)生電偶腐蝕，同時(shí)還會(huì)因陰極析氫而使鈦基體溶入過(guò)量的氫而發(fā)生氫脆。因此要求鈦制壓力容器具有獨(dú)立的制造車(chē)間和場(chǎng)地。

鈦制設(shè)備制造場(chǎng)地應(yīng)鋪設(shè)橡膠或其他軟質(zhì)材料，避免直接接觸鋼制托架和鋼絲繩，不采用鋼質(zhì)墊板。設(shè)備不得用鋼錘敲擊，不許穿帶釘?shù)男硬忍?。不得在工件的有用部位打樣沖眼，不宜在接觸腐蝕介質(zhì)的使用表面劃線(xiàn)。

鈦材料表面，尤其是焊接坡口區(qū)域，不應(yīng)有油污、水分、有機(jī)物等，以免焊接時(shí)以氫碳等形式進(jìn)人焊縫中，影響焊縫質(zhì)量。制造場(chǎng)所尤其是焊接場(chǎng)地應(yīng)保持清潔、無(wú)塵、無(wú)煙。

焊條、焊絲與其他焊接材料的儲(chǔ)存應(yīng)保持干燥，相對(duì)濕度不大于60%。

當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)下列任一種情況，且無(wú)有效措施時(shí)，禁止施焊：焊條電弧焊和埋弧焊時(shí)風(fēng)速大于10m/s；氣體保護(hù)焊時(shí)風(fēng)速大于1.5m/s；相對(duì)濕度大于80%時(shí)；焊件溫度低5℃時(shí)；雨雪環(huán)境。

鈦的切屑應(yīng)單獨(dú)存放，避免接觸明火產(chǎn)生燃燒。

（二）資質(zhì)

鈦制壓力容器的制造單位應(yīng)持有相應(yīng)的壓力容器制造許可證，應(yīng)具有符合國(guó)家特種設(shè)安全監(jiān)督管理部門(mén)有關(guān)法規(guī)要求的質(zhì)量體系或質(zhì)量保證體系。

鈦制容器的焊接應(yīng)由持有特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)頒發(fā)的相應(yīng)類(lèi)別焊工合格證的人員擔(dān)任。焊工考試的組織、監(jiān)督、發(fā)證和持證焊工的管理等按《鍋爐容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則》及JB/T 4745-2002的相關(guān)規(guī)定。

鈦制設(shè)備容器的無(wú)損檢測(cè)應(yīng)由持有特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)頒發(fā)的相應(yīng)方法無(wú)損檢測(cè)人員資格證書(shū)的人員擔(dān)任。鈦焊接接頭的無(wú)損檢測(cè)以射線(xiàn)檢測(cè)為主，且不采用磁性法檢測(cè)

（三）焊接評(píng)定與試驗(yàn)

鈦制設(shè)備制造均應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的焊工考試、焊接工藝評(píng)定以及產(chǎn)品焊接接頭的力學(xué)性能試驗(yàn)等，大部分的評(píng)定方法均與鋼制壓力容器相同或相似。

鈦壓力容器的焊接評(píng)定與檢驗(yàn)按JB/T4745-2002《鈦制焊接容器》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

（二）加熱條件

鈦材料的坯料或制件的鍛造、熱成形、熱處理等加熱過(guò)程中不易采用焦炭爐或煤加熱爐，以免表面受到污染，過(guò)分氧化以及溫度不均勻。一般宜采用電熱爐、煤氣爐或感應(yīng)爐，爐內(nèi)氣氛應(yīng)為中性或弱氧化性，寧可有弱氧化性使表面產(chǎn)生輕徽氧化，必要時(shí)可采用施清除表面氧化層，也不可使?fàn)t內(nèi)氣氛為還原性。

二、備料

（一）劃線(xiàn)

劃線(xiàn)是鈦制設(shè)備制造中的第一道工序，直接決定鈦制零件成形后的尺寸和幾何形狀。劃線(xiàn)的目的就是劃出板料切割和加工的邊界線(xiàn)，它對(duì)以后的組對(duì)與焊接工序都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

劃線(xiàn)包括劃下料線(xiàn)、加工線(xiàn)、各種位置線(xiàn)及檢驗(yàn)線(xiàn)等，并打上必要的標(biāo)志。

劃下料線(xiàn)時(shí)，應(yīng)留適當(dāng)加工余量和切割間隙，注意合理排料，提高材料利用率，并考慮材料的軋制方向。另外由于鈦材高度化學(xué)活性與特殊的物理力學(xué)性能，在各道加工工序中必須防止鐵離子污染，因此劃線(xiàn)過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）對(duì)于鈦復(fù)合板，劃線(xiàn)應(yīng)在基板上進(jìn)行，禁止在鈦板上打樣沖眼。

（2）在鈦材上劃線(xiàn)應(yīng)盡量用金屬鉛筆。

（3）在以后的加工工序中能去除的部位才允許打樣沖眼。

劃線(xiàn)方法 鈦設(shè)備加工工序劃線(xiàn)主要采用實(shí)樣法，即直接在原材料上或半成品上按樣板或1:1放樣劃線(xiàn)。

（二）下料

鈦材下料可以用剪切、沖壓、割切（氣割、水割或等離子割等）或切削等方法下料。對(duì)于管材、棒材可采用鋸床、切管機(jī)、砂輪切割機(jī)等機(jī)械方法切割。鈦材邊緣加工必須采用機(jī)械切削的方法；用割切的方法下料時(shí)，要避免火花飛濺到鈦的表面，同時(shí)考慮用機(jī)械方法除去割切后的污染部分；對(duì)于鈦復(fù)合材，機(jī)械切割時(shí)基層應(yīng)朝下，防止復(fù)層被損傷。對(duì)于基層厚度大于40mm的復(fù)合板，切割時(shí)最好在鈦復(fù)層一側(cè)用批鏟先挑出一條溝槽，然后由鈦復(fù)層往基層方向切割。割切復(fù)合板時(shí)，復(fù)層朝上或朝下均可，但朝上注意保護(hù)鈦表面不被割切料渣飛濺劃滑。

（1）剪切下料

鈦及鈦合金在采用剪切下料時(shí)，必須注意鈦材表面保護(hù)防止損傷。厚度在3.5mm以上的板材剪切時(shí)，要求剪床必須具有較大的夾持力。常用的機(jī)械剪切下料多采用龍門(mén)剪板機(jī)與圓盤(pán)剪。而以龍門(mén)剪板機(jī)的應(yīng)用最為廣泛，通常只能剪切直線(xiàn)，有的還能一次剪切出坡口，剪切長(zhǎng)度受到機(jī)床跨距的限制最大剪切長(zhǎng)度可達(dá)3500mm，厚度為32mm。剪切易產(chǎn)生扭曲變形，當(dāng)所剪板是厚而窄的板條時(shí)，扭曲變形特別顯著，所以剪切之后應(yīng)該校平板條。

（2）沖壓落料

鈦設(shè)備零件采用沖壓落料的大多為塔內(nèi)件，如泡罩、浮閥、山形螺栓板、異形墊片等，即在沖床上安裝由上下沖模組成的沖裁模具，板料送入模具后經(jīng)定位-預(yù)壓-沖裁下料-卸料四工步一次完成。經(jīng)落料的毛坯即為半球體的圓形毛坯，沖壓落料大多用在批量（多達(dá)數(shù)萬(wàn)件）生產(chǎn)中，因?yàn)闆_壓模具費(fèi)用較高，小批量零件很少采用。

（3）火焰切割

火焰切割通常稱(chēng)為氣割，它是利用可燃?xì)怏w與氧氣混合產(chǎn)生的火焰流(通常稱(chēng)為預(yù)熱火焰），將被切制的金屬加熱到其燃燒溫度，然后噴射高速氧流，使割縫處被加熱到燃點(diǎn)發(fā)生劇烈燃燒，并吹除掉燃燒后產(chǎn)生的氧化物，從而把金屬分割開(kāi)來(lái)?？扇?xì)怏w與氧氣的混合以及切割的噴射都是依靠割炬來(lái)完成的?；鹧媲兄频闹饕攸c(diǎn)是：設(shè)備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高、成本低，對(duì)切割厚度較厚或形狀較復(fù)雜的零件的坯料特別適用。

火焰切割的技術(shù)發(fā)展很快，光電跟蹤自動(dòng)氣割技術(shù)、數(shù)控氣割技術(shù)等各種高速氣割工藝都已開(kāi)始廣泛采用。這不僅提高了氣割工作的生產(chǎn)率和切割質(zhì)量，而且降低了成本

（4）高壓水切割

水切割是利用超高壓技術(shù)把普通的自來(lái)水加壓到380MPa（55.000pSi）壓力或更高，然后再通過(guò)內(nèi)孔直徑約為0.01~0.04mm的細(xì)小噴嘴噴射形成速度約為800~1000m/s（約為音速的三倍）的高速射流，該射流可用來(lái)切割軟基性材料。如果再在射流中加入適量的砂料則幾乎可以用來(lái)切割所有的材料。全套水切割設(shè)備由高壓主機(jī)、切割頭和供砂系統(tǒng)、切割機(jī)臺(tái)及控制系統(tǒng)四大部分組成。高壓水切割的主要特點(diǎn)是：切割間隙和氧化區(qū)小，切割面平整，可節(jié)約鈦材。切割厚度可達(dá)200mm以上。

（5）鋸切

厚度在3.2mm以上的鈦板常采用鋸切。鈦及鈦合金鋸切，有圓盤(pán)鋸、弓形鋸以及帶鋸等之分，鋸鈦應(yīng)采用低的表面速度和連續(xù)強(qiáng)制進(jìn)料。鋸切不會(huì)產(chǎn)生邊緣裂紋，但有毛刺，須在下料后打磨掉。鋸切鈦用的帶鋸機(jī)應(yīng)具有一定的剛性，并有足夠功率，以維持鋸切時(shí)有恒定的速度，并能自動(dòng)進(jìn)給。為了提高鋸切效率及延長(zhǎng)鋸的壽命，在切割前最好使用砂輪或車(chē)削等方法去除材料的表面硬化層。

（6）砂輪切斷

砂輪切割適用于切削表面要求不高的情況，常用于棒材、小直徑管件等，切割方法有直切式和往復(fù)式兩種。

（7）陽(yáng)極-機(jī)械切割

大直徑的棒材一般采用陽(yáng)極-機(jī)械切割法。這種方法采用的刀具是電極（陽(yáng)極），金屬刀具厚1~4mm，常用電解液為水玻璃溶液。切割時(shí)的電參數(shù)取決于被切金屬的性質(zhì)和被切工件件的截面積。

（8）切管機(jī)切斷

鈦及鈦合金管材切斷，為了防止砂輪片切割時(shí)脫落的砂輪灰污染管材內(nèi)表面，往往彩切管機(jī)進(jìn)行切斷，切管機(jī)是用車(chē)刀進(jìn)行切斷的。