|
$ T- {& m' V; T
随着科研实力的不断提高，我国已经掌握了钛合金技术。钛合金属于一种金属材质，是发展各项产业中必不可少的物质。钛合金技术要比铝合金技术还要难掌握，虽然一路走来十分艰辛，也有很多困难，但这些都没能阻止我国前进的步伐。现在我国的钛合金技术已经成熟，并且运用在航天领域、3D打印、潜水设备、医用领域当中。 8 A- x x1 ~& G1 ?( L6 j
4 V1 f0 Y* t5 i' `% Q- D3 r
: M- _% }2 B% r9 x! e! H4 f
钛合金 2 q8 W3 N% }; G$ X9 G# J! P( T
% u* i& J! B( o) o% T
目前，我国的钛合金技术已经远超欧美国家，也打造出不少新式的产品。小编也想好好地给大家聊一聊钛合金技术的前世今生。 + T2 Q4 G3 Q/ T9 l$ @7 r8 C
钛合金有多难掌握 1 e- p2 ~, G; h$ N2 h5 g$ d- m' d
钛是一种金属物质，而钛合金就是由多种钛加工组合在一起的合金金属。我国钛储量也是世界第一。钛合金的密度小、耐高温、抗腐蚀性强，是一种新型的很有发展潜力的结构材料。钛合金不仅强度高，硬度也高，其次就是弹性模量低，还可以在高温下保持良好的机械性能。它的耐热性要比铝合金、铜合金还要更甚一筹。钛只有在500℃的高温下才会产生变化，它的表面会出现一层薄薄的氧化钛膜，这层膜可以很好地保护钛合金不受腐蚀。
) i$ |8 A/ c W: S. C* V ( c; y$ R+ @1 E( h [
由于钛合金强度高，硬度大，所以在进行加工的时候，使用的加工设备也必须拥有很高的硬度，可以采用切削、磨削、挤压、锻压、铸造等工艺手段。钛合金的加工也十分复杂，以切削加工为例，在切削的时候，会先切削成小块钛合金，因为每块钛合金中的热量都不容易消散，而且这些热量会聚集在切削刃周围，大量的聚集让切削的温度升高，因此钛合金切削的温度要比其他金属物质的切削温度还要高。由于钛合金含有特殊的化学性质，在高温中很难进行切削，因为很容易受到空气中的其他不明元素的影响，会让钛合金表面变得很硬，还会损坏切削材料，严重的情况还会导致切削刀刃破裂。 ( I( @9 M3 W! ]% w, j8 ]
3 v$ N& [3 U5 r( f6 J* M* T
: X8 R: L7 R" V4 e
切削工艺
/ o$ [0 S) f- j! t. _5 I 1 n H, J, X% Z3 X
钛合金需要极其复杂的加工工艺才可以完成，特别是成块的钛合金更是少之又少。焊接钛合金就是一项艰难的小任务，钛合金在焊接的时候特别容易产生熔点高的氧化膜，这种氧化膜的还具有吸附能力，能够吸附大量的水分。而且，在焊接的过程中也很容易产生渣块，还会出现气孔或者熔合不成功的事情。就像我国的奋斗者号这样大型的机器设备，也是采用了钛合金材料，因此将它们焊接在一起就需要花费大量的时间。此外，还得考虑到焊接过程中会与空气中的其他气体发生反应，从而出现裂纹，气孔等，所以制造钛合金是一项充满挑战的事情。 7 g; Y- m2 y B7 ^
' E1 b7 E' g w1 b7 p" B/ l
+ J" [- J* s9 f3 d2 p+ L; _ 焊接 d5 I3 ~0 B) u% @& c
% u5 z I: P6 ` L% {* p- D6 U' Q6 w 不过，目前我国的钛合金技术已经成熟，在航空航天建设中的作用十分突出，就连制造火箭、制造导弹中都会有钛合金。钛合金的强硬度已经远远超越了铝合金、铜合金等其他合金金属物质。因为钛合金耐高温，所以在飞机的发动机里也使用了钛合金材质，有了钛合金的出现，就算发动机产生较大的热量也不会出现机器事故，因为钛合金可以在500°的高温下保持正常运作，因此钛合金正好适用于飞行器上面。
v% w; v# }' j/ B9 S: M0 S 5 @5 m: Y3 [. x- I c3 U# P+ V; p
8 q$ n7 J0 z7 V* O' t" g9 V 飞机发动机 9 T0 s: \, }3 [3 j$ u
0 y: G# k0 Y! k7 x
许多金属材质都会接受浸泡的考验，但往往禁不住长时间的考验，时间一长都会出现生锈的现象。但钛合金就完全没有这样的情况发生。用钛合金制造的深潜器，就可以在水下完成工作任务。其抗蚀性远胜于不锈钢的材料，我的奋斗者号潜水艇就采用了这种钛合金。
8 i( G: [+ A0 Z0 i7 B 我国钛合金的使用
- Q+ F4 O: M# M, S- _3 l 早期虽然我国拥有丰富的钛和钛合金技术，但是在技术水平上还是不太先进，就连打造潜水艇采用的钛合金技术也是从国外学来的。但是，现在不管是潜水还是航天等各个行业中，需要使用的钛合金技术都是我国自己的。有了钛合金的出现，让我国航天事业和潜水事业发展得越来越好。现在我国钛合金技术中的低温钛合金研发和应用处于世界领先水平。而且我们的钛合金材质已经可以很好地满足航天飞行器的各种需求。
& f( e: {/ ~; z/ _ g+ k: T
+ @, f7 U/ _" L
% U$ }5 q. X- b5 D7 H; z 歼20 . ?9 v/ \8 D3 J" Y$ B
2 F+ z* Z7 c+ k1 R9 x* Q 目前，钛合金被广泛地应用在各个领域。钛合金技术可以分为真空冶炼，等温锻造和冷成型技术，最后还要进行表面处理。因此，得到的钛合金成品价格通常比较昂贵，不过慢工出细活，贵也有贵的道理。在我国拥有的自然资源中钛并不是一个稀有物种，我国的钛资源总量9.65亿吨，居世界之首，占世界探明储量的38.85%。而我国的钛合金技术是经过漫长的学习和多次实验结果，才总结出现在这样成熟并且先进的钛合金技术。
7 @2 ?: x4 Z) [- m
6 u7 i, _& I! |0 R8 E# a $ a. _: @* F' Y6 ]. g8 c. U$ L7 g
钛制造
/ A) i5 _2 B6 }+ T6 N! F( b
, }6 m& N. A$ o( o. g5 ? 现在我国已经完全掌握了钛合金技术，现在我国正在过渡到创新与防治相结合的新阶段。钛合金不管是面临高温还是低温的情况，都可以迎刃而解。其中：奋斗者深潜器、战斗机歼20、战斗机歼30以及3D打印等各种领域行业，都采用了钛合金技术，而且用的还是我们自己的钛合金和钛合金制造技术。
1 n. v7 Z) q5 w) U% E7 w% T6 p8 d' U + g Y7 E5 `- H8 l/ n" z) u
1 z @; R" W5 N 奋斗者号深潜器
1 U& @8 i# u, J9 I4 M9 {4 E8 f
# Q4 x" J( f* u& [ 文章中也介绍过钛耐高温、韧性强，不过它还有最重要的一个特点就是无毒无害。因此在医学领域也采用了钛合金，并且融合了3D打印技术，这是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。通过3D打印技术打印出来的骨头，可以用在骨科辅助手术中或者骨置换体中，3D打印出来的骨头就跟人骨几乎是一模一样，根本看不出有什么区别。 4 x( p! e# t7 C! y; O4 w- B) L
6 m3 _0 f1 R/ O6 L
8 A' ]+ m5 a0 C' J3 q9 @, G+ B; [ 3D打印
$ ^4 f1 g8 h$ \/ n" ?% Q
' V7 B4 x0 u, m. @; P8 L 我国的钛合金加工技术，是一步一个脚步走出来的，虽然经历了漫长的发展道路，但是发展结果还是令人骄傲的。
: V4 O" F, T; f/ R, K 总结 2 P, e0 q3 @0 I" v
钛合金现在不仅是航空航天技术需要的，还是医疗、军事领域所需要的，有着广阔的发展前景。
1 A1 c! ]% h' \! Q& ~( r# e# U1 \) T. D' o* O. W
/ w- H9 C' c3 K3 A1 k/ |5 W D
2 r: S* [2 x9 `8 X3 G ]8 ]
/ v7 [( G! w1 Y | 
