TA18 钛合金是从 TC4 钛合金演变而来的低铝当量近 α 型的钛合金，，其名义因素为 Ti-3Al-2.5V。。。。TA18 钛合金在室温顺高温下强度比纯钛高 20～50%，，它不但具有优异的室温、高温机械性能和耐蚀性能，，并且具有优异的冷、 热加工工艺塑性、成形性和焊接性能。。。。该合金对缺口不敏感，，具有优异的抗蚀性，，因此成为航空航天管路系统的首选质料。。。。

TA18 钛合金的强化途径主要是通过冷加工变形。。。。冷加工后，，通过差别的热处置惩罚制度，，可使管材抵达差别的强度水平。。。。最常用的有退火态中强级（Rp0.2≥620MPa）和去应力退火态高强级（Rp0.2≥860MPa）两种典范代表。。。。其中，，退火态中强级管材主要用于发念头管路系统，，去应力退火态高强级管材主要用于飞机液压等管路系统。。。。

航空航天航行器的管路系统是航行器的生命线，，主要包括燃油管路、液压油管路、滑油管路、气源管路、压缩空气管路、引射水管路等。。。。其数目繁多、结构形状重大，，加工质量直接影响其毗连的准确度和稳固性。。。。一直以来管材在弯曲成形中经常泛起种种缺陷，，如：弯管截面变形、起皱、弯管变薄、弯曲回弹等，，这不但影响了产品质量及生产装配进度，，还给航行器实现系统功效带来清静隐患。。。。

管路系统的可靠性和长期性是知足适航要求、包管航行清静和降低维修本钱的主要因素，，因此提高管材的弯曲成形手艺水平对提高飞机性能是很是主要的。。。。

海内外应用现状

外洋应用现状

TA18 高强钛管用于液压管路系统，，不但能够知足较高的强度要求，，还能知足航空航天等领域对构件轻量化的需求，，因此在外洋早已获得重视和普遍应用。。。。20 世纪中 期，，美国为飞机管路液压系统开发了 TA18 钛合金，，接纳该合金制备的管材已在 F-14A、F-15、B-1 和波音 747、757、767 等飞机的液压、燃油管路系统中推广应用。。。。天下各大航空公司，，如波音、通用、麦道、普惠、罗罗、空客等，，其军用飞机和商用客机等运输工具上也大宗使用 TA18 钛合金管材。。。。现在，，TA18 钛合金已被普遍应用于西方许多国家的军事工程中管件部分（包括直升机），，成为军机和民机管路系统的首选质料。。。。

海内应用现状

20 世纪 70 年月中期，，以西北有色金属研究院为首的相关单位最先对中强级 TA18 钛合金举行深入地研究，，并在航空航天飞机管路系统中获得普遍应用，，但高强级 TA18 钛合金管材的研制尚处于初级阶段。。。。现在由于钛合金管材弯曲及管讨论手艺尚未完全成熟，，故钛合金管材在民用飞机和军用飞机上均未获得普遍应用。。。。在管材弯曲成形方面，，由于缺乏响应的装备，，现在尚只能较为稳固地实现纯钛（如 TA1、TA2）和一些强度不高的钛合金管材 （如 TA16M）以及中强钛合金管（如 TA18M）的数控冷弯曲成形。。。。

管材弯曲成型手艺研究希望

管材弯曲成形要领

最常见的管材弯曲成形要领主要有压弯成形、推弯成形、滚弯成形及绕弯成形。。。。

压弯成形是最早用于管材的弯曲要领，，通过弯曲模具对管材施加载荷而完成弯曲加工。。。。这种要领生产效率高，， 模具调解简朴，，在弯头加工方面应用较普遍。。。。可是压弯时所加载荷集中在两支承辊之间，，管坯与弯模初始接触处容易形成截面畸变，，影响弯曲质量。。。。

推弯成形一样平常用于弯头的成形，，在管材轴向施加载荷，，管坯被推进型腔实现弯曲。。。。推弯成形历程中管材外侧壁厚不会泛起太过减薄，，但需合理设计芯模并举行管坯和模具型腔润滑，，不然易爆发失稳起皱。。。。

滚弯成形通常用于厚壁管弯曲。。。。滚弯是在三个或以上驱动辊轮的作用下，，将管坯置于辊轮之间，，通过控制辊轮的间距和驱动方法来实现管材的弯曲成形。。。。滚弯成形由于没有芯棒的支持，，管材的截面质量不易控制，，但接纳多辊滚弯可以提高管材弯曲精度，，降低截面畸变，，提高管材弯曲变形匀称水平。。。。

绕弯成形是现在最常使用的一种弯管要领，，该工艺与现代数控手艺相连系形成了管材数控绕弯成形手艺。。。。弯曲 时将管坯的一端置于夹模，，弯曲模在数控程序的驱动下实现管材弯曲成形。。。。数控绕弯不但能提高管材弯曲的成形质量，，还可以通过程序控制实现一连弯曲，，完成重大的空间弯管。。。。

研究希望

管材数控弯曲成形手艺是一项十分重大的工艺历程，， 受到质料性能、管壁厚因子、弯曲工艺、模具设计制造水一律诸多因素的影响。。。。管材弯曲成形易泛起种种缺陷，，如外侧壁厚减薄、内侧壁厚增厚、界面畸变、起皱和破碎等，，这严重制约着我国航空航天管路系统的生长。。。。针对现在的管材弯曲成形手艺，，研究学者主要从以下几个方面做了大宗的事情，，并取得了一定的效果。。。。

在理论剖析研究方面，，研究学者主要从管材横截面缩短率、壁厚减薄率、中性层偏移量、管材送给长度、弯矩和截面畸变率等各方面举行了大宗的理论公式推导及表征公式的模子建设，，并且理论剖析效果与实验验证效果吻合优异。。。。可是在理论剖析历程中，，接纳了大宗的假设和公式简化，，并且忽略了一些因素的影响，，因此公式的精度和应用规模受到一定的限制。。。。

在数值模拟剖析方面，，研究学者运用有限元剖析软件对管材弯曲成形历程举行了模子建设，，并在差别水平上举行了算法的二次开发。。。。通过有限元仿真剖析，，研究了管材弯曲成形历程中质料流动纪律、应力应变漫衍状态、管材壁厚转变、弯管回弹纪律、弯曲成形缺陷的爆发气理及转变纪律等，，展现了弯曲成形工艺参数，，如芯棒参数、摩擦参数、弯曲速率和管模间隙等，，对管材成形历程的影响纪律。。。。

在试验研究方面，，现在的试验主要集中在高校及科研院所对理论剖析及数值模拟效果的试验验证，，研究学者对弯曲加工的工艺参数及热处置惩罚制度对管材的组织形态及机械性能的影响举行了一定的研究，，但关于批量化生产的工艺及匀称性控制的研究鲜见报道。。。。

保存的问题

我国关于高强 TA18 钛合金管材的弯曲成形研究虽然取得了很大的前进，，但尚处于初期阶段，，未形成批量化的生产工艺及控制要领，，仍然面临新的挑战。。。。

首先，，理论研究和数值模拟剖析与生产试验研究脱节，，高校等研究机构由于装备及生产试验条件的限制，，大宗的研究主要集中在理论剖析及数值模拟偏向，，生产单位具备一定的试验试制条件，，但由于现有的运行机制，，尚未投入大宗的研究事情。。。。

其次，，在工艺手艺方面，，TA18 高强钛合金管材冷折弯历程中，，需要装备吨位较大，，角度控制精度较低，，易泛起回弹及起皱等缺陷；；；；；热校形时，，合模时易泛起“咬边”缺陷，，且长时加热易爆发高温蠕变，，导致产品截面的圆整度难以控制。。。。

最后，，现在接纳的冷折弯+热校形两步成形周期较长，， 本钱较高。。。。

竣事语

TA18 钛合金管材已经成为航空航天管路系统的首选质料，，在外洋被普遍应用，，但在海内尚处在起步阶段。。。。由于现在航空产品精益化的需求，，未来钛合金管材高效率、高精度、高制品率、低本钱成形手艺研究已经迫在眉睫。。。。为实现钛合金管材数控弯曲准确成形，，亟待研究建设一套较为周全的钛合金管材弯曲成形工艺系统及数值模拟系统。。。。