航空用鈦合金擠壓型材

1、百度文庫- 讓每個人平等地提升自我航空用鈦合金擠壓型材（ GB/ T - ）編制說明（預(yù)審稿）2018年 8月1航空用鈦合金擠壓型材編制說明一、工作簡介1. 任務(wù)來源根據(jù)國標委國家標準委關(guān)于下達 2016 年第三批國家標準制修訂計劃的通知 （國標委綜合 201676 號）的精神，由寶鈦集團有限公司等單位負責(zé)修訂 航空用鈦合金擠壓型材國家標準。項目計劃編號： -T-610 ，計劃完成年限為 2019 年。2. 本標準所涉及的產(chǎn)品簡況鈦合金型材是一種近終形的成品或半成品，具有結(jié)構(gòu)效益高的特點，不需加工或經(jīng)過少量加工后可直接做為構(gòu)件使用。擠壓成型可生產(chǎn)形式各異、截面復(fù)雜的型材，具有生產(chǎn)靈活、加工效率

2、高等特點，并且是復(fù)雜斷面、空腹、變斷面型材的唯一加工方法。相對于板彎型材，擠壓型材的剛度好。鈦合金型材在飛機結(jié)構(gòu)中主要做為長桁和次承力框、前機身、起落架、中機身結(jié)構(gòu)使用，國內(nèi)個別型號曾經(jīng)應(yīng)用了鈦合金的擠壓型材。從 2014 年起，寶雞鈦業(yè)股份有限公司為我國航天大推力火箭研制并批量生產(chǎn)了三種規(guī)格的 TC4型材 500 余支。 2016 年國內(nèi)戰(zhàn)車研制開始使用 U型材作為車體的支撐梁，預(yù)計每年的需求量 50 噸以上。3. 起草單位簡況寶鈦集團有限公司是我國“三五”期間為滿足國防軍工和尖端科技發(fā)展需要，以“ 902”為工程代號投資興建的國家重點企業(yè)。 現(xiàn)擁有“寶雞鈦業(yè)股份有限公司”、 “南京鈦業(yè)股份

3、有限公司”和“上海遠東公司”等 10 多個控股公司、5 個全資子公司和寬厚板、復(fù)合板、裝備設(shè)計制造等 10 多個二級單位?？缮a(chǎn)鈦、鋯、鉿、鎢、鉬、鉭、鈮、鎳等有色金屬及其合金達 110 多個牌號，產(chǎn)品類型包括：板、管、棒、絲、箔、鑄件、鍛件及復(fù)合材料共 6000 多種產(chǎn)品。經(jīng)過四十多年的發(fā)展，目前已成為國內(nèi)最大的以鈦為主導(dǎo)產(chǎn)品的稀有金屬材料專業(yè)化生產(chǎn)和科研基地，被譽為“中國鈦城”。 1999 年，被國家科技部和中國科學(xué)院認定為 “高新技術(shù)企業(yè)” 。2001 年首批獲得國防科工委頒發(fā)的軍工生產(chǎn)科研資格許可證?，F(xiàn)隸屬于陜西有色金屬控股集團有限責(zé)任公司。2寶雞鈦業(yè)股份有限公司位于陜西省寶雞市鈦城路

4、1 號，成立于 1999 年 7 月 21 日。是由寶鈦集團有限公司作為主發(fā)起人和控股股東設(shè)立的股份有限公司。是中國鈦及鈦合金生產(chǎn)和科研基地，是目前世界第四大鈦加工企業(yè)和中國鈦工業(yè)的龍頭企業(yè)。公司擁有先進、完善的鈦材生產(chǎn)體系和一批高素質(zhì)專家隊伍，從德、日、美、奧等國家引進的先進的主體裝備，完善的產(chǎn)品質(zhì)量保證體系，完備的生產(chǎn)體系、國際領(lǐng)先的工藝技術(shù)、穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量、高效的管理以及超前的營銷理念。公司的主導(dǎo)產(chǎn)品類型有鈦及鈦合金鑄錠、鑄件、管材、棒材、餅環(huán)材、鍛件、板材、帶材、箔材和絲材等。公司自成立以來一致注重產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)，承擔(dān)了國內(nèi)大部分鈦加工材的科研和生產(chǎn)任務(wù)，引領(lǐng)著中國鈦工業(yè)的發(fā)展和進步。

5、4. 主要工作過程寶鈦集團有限公司接到有色標委下達的制訂任務(wù)后，成立了標準編寫組，召開了標準項目編寫啟動會議，對標準編寫工作進行了部署和分工。航空用鈦合金擠壓型材先進產(chǎn)品標準進行了追蹤研究， 并對近年來生產(chǎn)的鈦合金擠壓型材技術(shù)水平進行了統(tǒng)計和分析，結(jié)合我國鈦合金擠壓型材的實際應(yīng)用需求和生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀形成了本標準的征求意見稿。本項目主要工作過程經(jīng)過了以下幾個階段：1) 2017 年 5 月成立標準編制組，并明確了工作的職能和任務(wù)。2) 2017 年 6 月 2017 年 12 月對航空用鈦合金擠壓型材進行了相關(guān)資料的收集和總結(jié)，并對技術(shù)資料進行了對比分析。3) 2018 年 1 月 2018 年

6、4 月通過對航空用鈦合金擠壓型材技術(shù)資料的分析和總結(jié)，形成了航空用鈦合金擠壓型材的征求意見稿。2018 年 4 月 24 日，全國有色金屬標準化技術(shù)委員會稀有金屬分標委會在漢中市召開了航空用鈦合金擠壓型材等國家標準的討論會。來自中國有色金屬工業(yè)標準計量質(zhì)量研究所、湖南金天鈦業(yè)科技有限公司、 寶鋼特鋼有限公司、 國核寶鈦鋯業(yè)股份公司、金堆城鉬業(yè)股份有限公司、西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司、中國核動力研究設(shè)計院、中鋁沈陽有色金屬加工有限公司、遵義播宇鈦材有限責(zé)任公司、西部金屬材料股份有限公司、寶鈦集團有限公司、寶雞鈦業(yè)股份有限公司等20 家單位 37 位專家代表參加了會議。與會代表認真對航空用鈦合金

7、擠壓型材進行了討論，并形成了以下會議紀要：31 ）增加引用文件的編號和名稱；2）對標準文本和編制說明進行編輯性修改。與會代表一致同意，標準編制組按以上修改要求，對標準文稿和編制說明進行修改后形成預(yù)審稿。二、標準編制原則和確定標準主要內(nèi)容的論據(jù)1. 標準編制原則本標準是按照 GB/T 標準化工作導(dǎo)則 第 1 部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫 的規(guī)定進行編寫的。本標準在編制過程中， 以應(yīng)用單位對鈦合金型材的需求和生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)能力為依據(jù)進行編制，牌號主要有 TA15、TC2、TC4 等；各項指標原則按相關(guān)協(xié)議要求，并參照俄羅斯 OCT1 92064-77 和 AMS相關(guān)標準進行起草，以論證報告為依據(jù)。2.

8、確定標準主要內(nèi)容的論據(jù)2.1.化學(xué)成分由于鈦及鈦合金化學(xué)活性高，易受H、 O、N 等氣體污染，所以規(guī)定鑄錠采用真空熔煉；為保證成分均勻性，規(guī)定鑄錠的熔煉次數(shù)不得少于兩次。 AMS等國外先進標準對鈦合金的熔煉次數(shù)均有此規(guī)定，同時與協(xié)議標準規(guī)定保持一致?；瘜W(xué)成分應(yīng)該滿足表 1 的要求。表 1主要成分， %雜質(zhì)，不大于， %牌號其他元素 aTiAlMnZrMoVFeCSiNHO單總個和TC2基TA15基基型材的化學(xué)成分主要參照協(xié)議標準 XJ/BS5355-2007 TA15和 TC2鈦合金擠壓型材研制技術(shù)條件和 AMS 4935J處理的 Ti-6Al-4V 鈦合金擠壓型材相關(guān)規(guī)定。2.2.尺寸允許偏

9、差型材的尺寸公差主要是參考AMS2245B鈦及鈦合金擠壓條、棒材及型材尺寸公差及 XJ/BS 5556-2014 TC4 鈦合金型材技術(shù)條件中高度及寬度及厚度，分為普通精度4和高精度，普通精度主要是型材作為坯料在使用前需要進行再次加工，高精度級別的型材作為成品直接使用，具體的尺寸見表2，表 2厚度、寬度或高度允許偏差普通精度高精度普通精度的公差與AMS2245B鈦及鈦合金擠壓條、 棒材及型材尺寸公差 保持一致，高精度尺寸公差主要參照XJ/BS 5556-2014 TC4鈦合金型材技術(shù)條件及TC2和 TA15參照協(xié)議標準 XJ/BS5355-2007 TA15和 TC2鈦合金擠壓型材研制技術(shù)條件

10、中附件圖中的型材公差尺寸并做適當(dāng)?shù)男薷摹＝嵌龋ㄒ妶D 1）：主要參照AMS2245B鈦及鈦合金擠壓條、棒材及型材尺寸公差標準的相關(guān)要求。見表3表 3規(guī)格公差（允許規(guī)定角度的偏差）角度所有2該角度偏差與協(xié)議標準 XJ/BS5355-2007 TA15 和 TC2鈦合金擠壓型材研制技術(shù)條件要求相一致。圖 1平直度（見圖 2）：主要參照 AMS2245B鈦及鈦合金擠壓條、棒材及型材尺寸公差及 XJ/BS 5556-2014 TC4 鈦合金型材技術(shù)條件標準的相關(guān)要求。分為普通精度和高精度，普通精度主要是型材作為坯料在使用前需要進行再次加工，高精度級別的型材作5為成品直接使用，具體要求見表4表 4規(guī)格（毫

11、米）公差普通精度高精度所有2mm/mm圖 2普通精度的公差與AMS2245B鈦及鈦合金擠壓條、棒材及型材尺寸公差及協(xié)議標準 XJ/BS5355-2007 TA15和 TC2鈦合金擠壓型材研制技術(shù)條件保持一致，高精度尺寸公差主要參照 XJ/BS 5556-2014 TC4鈦合金型材技術(shù)條件（1mm/m ）并做適當(dāng)?shù)男薷?。扭擰度（見圖 3）：主要參照 AMS2245B鈦及鈦合金擠壓條、棒材及型材尺寸公差及 XJ/BS 5556-2014 TC4鈦合金型材技術(shù)條件標準的相關(guān)要求。型材扭擰度在任一300mm范圍內(nèi)應(yīng)不大于1mm,在總長度范圍內(nèi)應(yīng)不大于3mm（T2 與 T1 之間的差值即為型材的扭擰度。

12、圖 3協(xié)議標準 XJ/BS5355-2007 TA15和 TC2鈦合金擠壓型材研制技術(shù)條件中規(guī)定在型材的任一段的 1m長度上圍繞軸的扭擰角不應(yīng)大于 2 度。2.3.力學(xué)性能6鈦合金擠壓型材的性能主要是 TC4參照 AMS 4935J處理的 Ti-6Al-4V 鈦合金擠壓型材、XJ/BS 5556-2014 TC4 鈦合金型材技術(shù)條件和 N/BS (Y)5609-2014 TC4 鈦合金熱彎型材技術(shù)條件 ， TC2和 TA15參照協(xié)議標準 XJ/BS5355-2007 TA15和 TC2鈦合金擠壓型材研制技術(shù)條件和用戶的實際需要。該性能指標經(jīng)過大批量的生產(chǎn)檢驗和應(yīng)用驗證，適用于制造擠壓方式生產(chǎn)的

13、鈦合金的拉伸性能指標科學(xué)、合理，可完全滿足市場的應(yīng)用需求。具體要求見表5表 5牌號試樣方向R /MPaMPaA/%mTA15縱向930 1130 855 7TC2縱向685 885 620 10TC4縱向 896 827 10橫向 896 827 8注： TC4型材橫向性能僅適用于高度或?qū)挾炔恍∮诘男筒?。AMS 4935J處理的Ti-6Al-4V鈦合金擠壓型材標準中規(guī)定了斷面收縮率相關(guān)指標，但是標準XJ/BS 5556-2014 TC4 鈦合金型材技術(shù)條件沒有規(guī)定斷面收縮率?？紤]到國內(nèi)實際使用對該項指標不關(guān)注，所以在性能指標中沒有規(guī)定斷面收縮率。2.4.低倍組織型材的低倍組織上不允許有裂紋、折

14、疊、氣孔、偏析、縮尾、金屬或非金屬夾雜及其他目視可見的冶金缺陷。該低倍要求借鑒 N/BS (Y)5609-2014 TC4 鈦合金熱彎型材技術(shù)條件和 XJ/BS 5556-2014TC4鈦合金型材技術(shù)條件。 AMS 4935J處理的 Ti-6Al-4V 鈦合金擠壓型材對低倍組織沒有相應(yīng)的要求， XJ/BS5355-2007 TA15和 TC2鈦合金擠壓型材研制技術(shù)條件 要求低倍組織按 10 級評級圖測定的晶粒度不應(yīng)粗于 3 級。對于一部分緣板厚度大于 8mm的型材允許個別區(qū)段上低倍有 5 級晶粒，但其總面積不能超過截面面積的 1/3 。擠壓待精整型材報測試。當(dāng)?shù)捅督M織超過上述要求時，以力學(xué)性能

15、為準。2.5.顯微組織每批型材的應(yīng)提供顯微組織照片。N/BS (Y)5609-2014 TC4鈦合金熱彎型材技術(shù)條件和XJ/BS 5556-2014 TC4鈦合金型材技術(shù)條件對高倍組織要求：型材的顯微組織（熱彎前）應(yīng)是相區(qū)加工產(chǎn)生的組織，并提供照片，顯微組織不作為判廢依據(jù)。AMS 4935J處理的Ti-6Al-4V鈦合金擠壓型材對高倍組織要求：金相組織應(yīng)均勻一致，為加工組織。組織不作為判7廢依據(jù)，除非需方和制造方有協(xié)議。XJ/BS5355-2007 TA15和 TC2鈦合金擠壓型材研制技術(shù)條件對高倍組織要求：每批型材應(yīng)進行高倍組織分析，并提供 500x 照片。鑒于以上個標準的要求所以對于高倍組

16、織為：每批型材的應(yīng)提供顯微組織照片。2.6.表面污染型材應(yīng)無任何富氧層，如層或其他表面污染。AMS 4935J處理的 Ti-6Al-4V 鈦合金擠壓型材對表面污染要求：產(chǎn)品表面應(yīng)無富氧層，如 層或其他表面污染，在不小于 400 倍下進行顯微檢查或需方與制造方同意的其他方法。2.7.表面質(zhì)量本標準的表面質(zhì)量主要采用 N/BS (Y)5609-2014 TC4鈦合金熱彎型材技術(shù)條件 和 XJ/BS 5556-2014 TC4鈦合金型材技術(shù)條件高于 AMS 4935J處理的 Ti-6Al-4V 鈦合金擠壓型材及 XJ/BS5355-2007 TA15和 TC2鈦合金擠壓型材研制技術(shù)條件 表面質(zhì)量的要

17、求。型材表面應(yīng)潔凈，不允許存在裂紋、折疊、起皮、針孔、氧化色、金屬及非金屬夾雜；表面允許存在不大于的輕微劃傷、擠壓痕、麻點和皺褶等缺陷，但應(yīng)保證允許的最小尺寸；允許清除局部缺陷，但清除后應(yīng)保證型材允許的最小尺寸，清理深度與寬度之比應(yīng)不大于 1:6 。三、標準水平分析1.采用國際標準的程度本標準在修訂的過程中， TC4鈦合金型材主要參照AMS4935J處理的 Ti-6Al-4V鈦合金擠壓型材中力學(xué)性能。型材的外形尺寸主要參照AMS 2245B鈦及鈦合金擠壓條、棒材及型材尺寸公差 ，所有檢驗項目及指標等同于或嚴于美標。具體對比見表6。表 6檢驗項目指標名稱本規(guī)范AMS 4935JAMS2245B備

18、 注Rm， MPa 896896-一致室溫力， MPa 827827-一致學(xué)性能A， %A 12（縱向）A 12（縱向）-一致A 10（橫向）A 10（橫向）低倍低倍缺陷有要求無要求-嚴于美標尺寸高度、寬度、厚度見表 2AMS2245B表 2中普通嚴于美標8偏差精度角度偏差見表 3AMS2245B見表 3一致平直度見表 4AMS2245B表 4中普通嚴于美標精度扭擰度1mm/300mmAMS2245B1/300mm一致表面見無表面污染物-嚴于美標-質(zhì)量2. 國家同類標準水平的對比分析國內(nèi)沒有關(guān)于鈦合金型材相關(guān)標準。四、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的關(guān)系該標準的制定符合現(xiàn)行法律、法規(guī)的要求，本標準與其他強制性國家標準無矛盾與不協(xié)調(diào)之處。五、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)無。六、標準作為強制性或推薦性標準的建議建議該標準作為推薦性國家標準發(fā)布實施。七、貫徹標準的要求和措施建議，包括：組織措施、技術(shù)措施、過渡辦法本標準規(guī)定的航空用鈦合金擠壓型材，其他用途和行業(yè)可參照使用。本標準發(fā)布實施后，建議材料的生產(chǎn)單位