1、引言

發(fa)動機的(de)(de)推重比是衡量發(fa)動機綜合性能(neng)的(de)(de)重要指標之一，一般航空渦扇發(fa)動機上外部管(guan)(guan)(guan)路(lu)(lu)系(xi)統重量能(neng)夠占(zhan)到發(fa)動機外部結構總重量的(de)(de)60% -70% [1]。航空航天飛(fei)行器(qi)的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)路(lu)(lu)系(xi)統包括：燃油管(guan)(guan)(guan)路(lu)(lu)、液壓油管(guan)(guan)(guan)路(lu)(lu)、氣源管(guan)(guan)(guan)路(lu)(lu)、潤滑(hua)油管(guan)(guan)(guan)路(lu)(lu)、壓縮空氣管(guan)(guan)(guan)路(lu)(lu)等，其安全(quan)可靠性不僅影響(xiang)(xiang)飛(fei)行器(qi)的(de)(de)操控(kong)性，還會直接(jie)影響(xiang)(xiang)飛(fei)行器(qi)安全(quan)及其整體(ti)性能(neng)[1-4]。

Ti-3Al-2.5V是由美(mei)國(guo)開發(fa)(fa)的近α型鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)，其強度較純鈦(tai)(tai)提高20% 到50% ，其管(guan)(guan)(guan)(guan)材適合(he)用于(yu)航(hang)(hang)空(kong)(kong)(kong)飛行器及(ji)其發(fa)(fa)動機(ji)的液(ye)壓和燃(ran)油、氣路等管(guan)(guan)(guan)(guan)路系統，波音飛機(ji)絕大(da)大(da)部(bu)分(fen)液(ye)壓管(guan)(guan)(guan)(guan)道幾乎都會用到該(gai)合(he)金(jin)(jin)。航(hang)(hang)天飛機(ji)上大(da)量液(ye)壓管(guan)(guan)(guan)(guan)路采(cai)用Ti-3AI-2.5V管(guan)(guan)(guan)(guan)材做配管(guan)(guan)(guan)(guan)，管(guan)(guan)(guan)(guan)路整體減(jian)重40%[5]。TA18管(guan)(guan)(guan)(guan)材為我國(guo)仿美(mei)制Ti-3AI-2.5V管(guan)(guan)(guan)(guan)材，美(mei)、俄等國(guo)家已(yi)在(zai)航(hang)(hang)空(kong)(kong)(kong)發(fa)(fa)動機(ji)廣(guang)泛使用鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)外部(bu)管(guan)(guan)(guan)(guan)路，我國(guo)也逐步開始在(zai)航(hang)(hang)空(kong)(kong)(kong)發(fa)(fa)動機(ji)上大(da)量應(ying)用鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)管(guan)(guan)(guan)(guan)路[1]。

20世紀70年代(dai)我國開始對TA18管材進(jin)行研(yan)究(jiu)[4]，近年來,科研(yan)人(ren)員(yuan)及相關的生產企業(ye)對TA18管材加工過程中(zhong)的顯(xian)微組織、化學成分、力學性能(neng)、織構(gou)等對管材性能(neng)的影(ying)響等進(jin)行了大量研(yan)究(jiu)[6]。

本文對TA18鈦合金管材的研究及(ji)應用現狀進(jin)行(xing)了簡(jian)要的分(fen)析，重點分(fen)析了管材軋制、織(zhi)構及(ji)顯微組織(zhi)控制、折彎加(jia)工等研究進(jin)展(zhan),并提出了TA18管材加(jia)工相關的問題及(ji)發展(zhan)方向。

2、軋制工藝對TA18管材的影響

鈦(tai)(tai)(tai)及鈦(tai)(tai)(tai)合金(jin)管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)加(jia)工工藝已(yi)較為成(cheng)熟(shu)，管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)壞料(liao)的(de)(de)(de)加(jia)工方(fang)式(shi)包括(kuo)：斜(xie)軋(ya)穿孔、鉆孔和擠壓等(deng)，再(zai)(zai)通(tong)過軋(ya)制(zhi)、拉拔(ba)、旋壓、旋鍛等(deng)方(fang)法制(zhi)備出系(xi)列的(de)(de)(de)成(cheng)品管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)。對(dui)于(yu)中、高(gao)強度的(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)(tai)材(cai)(cai)（TC4、TC18、TA18等(deng)）常(chang)(chang)采用(yong)溫(wen)(wen)軋(ya)、熱拉拔(ba)、熱旋等(deng)熱加(jia)工方(fang)式(shi)，變形溫(wen)(wen)度在(zai)通(tong)常(chang)(chang)在(zai)再(zai)(zai)結晶(jing)溫(wen)(wen)度以下(xia)100℃左右；對(dui)于(yu)低(di)強度、低(di)合金(jin)化的(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)(tai)材(cai)(cai)（純(chun)鈦(tai)(tai)(tai)、TA5等(deng)）通(tong)常(chang)(chang)采用(yong)連(lian)續冷(leng)軋(ya)并配合真空退(tui)火加(jia)工制(zhi)備管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)[7]，熱軋(ya)通(tong)常(chang)(chang)難以精確控制(zhi)鈦(tai)(tai)(tai)合金(jin)管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)性能(neng)和尺寸精度，同時高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)容(rong)易氧化導致管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)表面質(zhi)量不高(gao)。

TA18鈦合金常溫下為密(mi)排六方（hcp）晶體結(jie)構，其冷(leng)變形條(tiao)件下滑移系(xi)較體心立方（bcc)晶體結(jie)構少，冷(leng)加工時變形抗力(li)大，冷(leng)加工過程中加工硬化效應顯著(zhu)導致(zhi)加工困難。

TA18管材(cai)冷軋三維有限元模擬研究發現冷軋加(jia)工(gong)工(gong)藝參數的影響包括：

(1)軋制過(guo)程中(zhong)管(guan)材徑(jing)向和(he)環(huan)向應(ying)力(li)均為(wei)壓應(ying)力(li)，送進量(liang)增大，開口(kou)區(qu)徑(jing)向拉應(ying)變和(he)環(huan)向壓應(ying)變均增加(jia),成形載荷也會(hui)增大，軋制過(guo)程中(zhong)送進量(liang)過(guo)大會(hui)導(dao)致管(guan)材溢(yi)出軋輥縫，出現裂紋或折疊(die)。

(2)軋制(zhi)速(su)度增(zeng)加，徑向拉應變和環向壓(ya)應變均減小。

(3)摩擦系數(shu)增加，開口區徑向拉應變和(he)環(huan)向壓(ya)應變減小(xiao),適(shi)當增加摩擦可(ke)降(jiang)低厚(hou)壁(bi)管的內表面(mian)質量[8-9]。

管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)(cai)冷軋(ya)過(guo)程(cheng)(cheng)中的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)(xing)量(liang)是不能(neng)(neng)完全反應(ying)鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)流(liu)動特征和(he)晶(jing)粒(li)變(bian)(bian)形(xing)(xing)過(guo)程(cheng)(cheng)，兩者與(yu)加(jia)工過(guo)程(cheng)(cheng)中的(de)(de)(de)(de)(de)Q值(zhi)(zhi)(zhi)（內徑(jing)減徑(jing)率(lv)與(yu)壁厚減壁率(lv)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)比值(zhi)(zhi)(zhi)）有直接的(de)(de)(de)(de)(de)相關性。Q值(zhi)(zhi)(zhi)越大，金(jin)(jin)(jin)屬流(liu)動性就會越強烈(lie)，晶(jing)粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)(xing)拉長(chang)就會更(geng)明顯(xian)(xian)，晶(jing)粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)纖維(wei)化和(he)取向(xiang)趨(qu)勢(shi)更(geng)明顯(xian)(xian)。在(zai)中間管(guan)(guan)(guan)壞相同的(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)下(xia)，Q值(zhi)(zhi)(zhi)對鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)拉伸性能(neng)(neng)影響明顯(xian)(xian)，綜(zong)合(he)(he)(he)考慮管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)(cai)延(yan)(yan)伸率(lv)變(bian)(bian)化呈現(xian)二次曲(qu)線(xian)分布的(de)(de)(de)(de)(de)規律(lv)，Q值(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)1.86及2.62左右(you)時(shi)延(yan)(yan)伸率(lv)較(jiao)高，冷軋(ya)效果(guo)較(jiao)好(hao)[10]，顯(xian)(xian)微組織(zhi)(zhi)(zhi)為變(bian)(bian)形(xing)(xing)拉長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)纖維(wei)組織(zhi)(zhi)(zhi)，管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)(cai)屈服強度較(jiao)低,冷軋(ya)加(jia)工時(shi)塑性佳。Q值(zhi)(zhi)(zhi)對退火態鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)組織(zhi)(zhi)(zhi)和(he)拉伸性能(neng)(neng)影響較(jiao)大,Q值(zhi)(zhi)(zhi)增(zeng)大,晶(jing)粒(li)尺寸細化,延(yan)(yan)伸率(lv)提(ti)升,最高可至(zhi)42% ,同時(shi)Q值(zhi)(zhi)(zhi)與(yu)CSR(鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)收(shou)縮應(ying)變(bian)(bian)比)之(zhi)間具有線(xian)性關系，通過(guo)將(jiang)Q值(zhi)(zhi)(zhi)控(kong)制在(zai)1.54到(dao)2.46范圍內，進而控(kong)制管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)CSR值(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)1.3到(dao)2.5范圍，最終獲得(de)優(you)良綜(zong)合(he)(he)(he)性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)(cai)[11]。

洪權等研究也(ye)發現冷軋(ya)加工TA18管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)的Q值(zhi)>1時，管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)徑向(xiang)(xiang)壓力占優(you)勢(shi)，會(hui)形成與(yu)管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)徑向(xiang)(xiang)平行的織(zhi)構(gou)，以徑向(xiang)(xiang)織(zhi)構(gou)為主的管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai),拉伸性能和(he) CSR值(zhi)滿足(zu)AMS（美國AMS宇航標(biao)準(zhun)）標(biao)準(zhun)要(yao)求，綜合性能較好，但會(hui)影響管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)試樣的表面(mian)質量。當Q值(zhi)<1時，管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)切(qie)向(xiang)(xiang)壓力占優(you)勢(shi)，會(hui)形成與(yu)管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)切(qie)向(xiang)(xiang)相平行的織(zhi)構(gou)，鈦合金(jin)管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)的塑性較差[12-13]。

3、TA18管材彎管加工

管(guan)材發生彎曲后如工藝控制不佳將(jiang)產生多種缺陷(xian)及(ji)不足，如：管(guan)材截面畸變、彎曲處(chu)外(wai)側壁(bi)厚減(jian)薄和(he)內側壁(bi)厚增厚，嚴重時會出現塌陷(xian)、破裂和(he)起(qi)皺等情況。管(guan)材彎曲缺陷(xian)不僅影響(xiang)管(guan)材產品質量及(ji)生產裝配進度(du)，還會給飛行器(qi)帶來系統功能的(de)潛在安全隱(yin)患(huan)[3，14]。

與其他(ta)航(hang)(hang)天器相比，航(hang)(hang)空發動機外部管路數(shu)量多且(qie)分布在狹小(xiao)(xiao)空間內，一直是發動機外部管路設計的(de)主要矛盾之(zhi)一，對于軍用發動機更為明顯，空間狹小(xiao)(xiao)導致管路的(de)彎(wan)曲(qu)數(shu)量增多,轉彎(wan)半(ban)徑減(jian)小(xiao)(xiao),對于延展性和塑性不及不銹鋼的(de)鈦合金管材提出了挑戰,如何確定管路轉彎(wan)數(shu)量及彎(wan)曲(qu)半(ban)徑是鈦合金管路結構(gou)設計的(de)難點[1]。

劉大(da)海、李波等(deng)發(fa)現對TA18鈦合金(jin)管彎曲(qu)(qu)(qu)(qu)成(cheng)形的(de)影響程度(du)(du)順(shun)序為(wei)：彎曲(qu)(qu)(qu)(qu)半(ban)徑(jing)(jing)、彎曲(qu)(qu)(qu)(qu)角(jiao)度(du)(du)、芯(xin)棒伸出(chu)量、芯(xin)棒與(yu)(yu)管材(cai)(cai)的(de)間(jian)隙(xi)、彎曲(qu)(qu)(qu)(qu)加工速(su)度(du)(du)、芯(xin)棒與(yu)(yu)管材(cai)(cai)間(jian)的(de)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)系(xi)數、壓(ya)塊與(yu)(yu)管材(cai)(cai)間(jian)的(de)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)系(xi)數，研究(jiu)確認的(de)最優工藝為(wei)：相對彎曲(qu)(qu)(qu)(qu)半(ban)徑(jing)(jing)3.0、彎曲(qu)(qu)(qu)(qu)速(su)度(du)(du)0.8rad/s、彎曲(qu)(qu)(qu)(qu)角(jiao)度(du)(du)90°芯(xin)棒與(yu)(yu)管間(jian)隙(xi)0.3mm、壓(ya)塊與(yu)(yu)管之(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)系(xi)數0.2、芯(xin)棒與(yu)(yu)管之(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)系(xi)數0.2、芯(xin)棒伸出(chu)量3mm[14-15]。

同時(shi)考慮收縮(suo)應(ying)變(bian)比和彈性(xing)(xing)模(mo)量變(bian)化(hua)規律可使截(jie)(jie)面扁化(hua)量發(fa)生改(gai)變(bian)，該前提下(xia)研究結(jie)果確認的(de)最優參(can)數(shu)(shu)(shu)(shu)為(wei)：管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)彎(wan)(wan)曲半徑不(bu)應(ying)小(xiao)于外(wai)徑的(de)1.5倍，彎(wan)(wan)曲角(jiao)度(du)可達180;芯棒伸出量為(wei)0-3mm；模(mo)具與(yu)管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)之間的(de)摩擦系數(shu)(shu)(shu)(shu)對管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)彎(wan)(wan)曲的(de)截(jie)(jie)面平整度(du)無顯(xian)著影響(xiang)，壓管(guan)(guan)(guan)模(mo)與(yu)管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)的(de)摩擦系數(shu)(shu)(shu)(shu)范(fan)圍(wei)為(wei)0.20-0.35，彎(wan)(wan)曲模(mo)與(yu)管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)管(guan)(guan)(guan)的(de)摩擦系數(shu)(shu)(shu)(shu)范(fan)圍(wei)為(wei)0.05-0.15[16]。方軍等(deng)研究發(fa)現材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)性(xing)(xing)能參(can)數(shu)(shu)(shu)(shu)對數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)繞彎(wan)(wan)過程(cheng)中管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)截(jie)(jie)面的(de)畸變(bian)率(lv)的(de)影響(xiang)順序為(wei)：材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)強度(du)系數(shu)(shu)(shu)(shu)、材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)彈性(xing)(xing)模(mo)量、材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)硬化(hua)指數(shu)(shu)(shu)(shu)和管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)厚向異性(xing)(xing)指數(shu)(shu)(shu)(shu)。材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)彈性(xing)(xing)模(mo)量、材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)硬化(hua)指數(shu)(shu)(shu)(shu)增加(jia)或材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)強度(du)系數(shu)(shu)(shu)(shu)、管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)厚向異性(xing)(xing)指數(shu)(shu)(shu)(shu)減小(xiao)，TA18鈦合金管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)繞彎(wan)(wan)過程(cheng)截(jie)(jie)面畸變(bian)率(lv)減小(xiao)，為(wei)：11.76% ，23.67% ，12.07% 和23.51% ，但管(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)截(jie)(jie)面畸變(bian)率(lv)的(de)最大值均未超過4.00% [17]。

4、TA18管材織構及顯微組織控制

鈦合金管材(cai)加工過程中，會逐步產生織(zhi)構，隨機取(qu)向的(de)(de)內部晶粒會逐步發生擇優取(qu)向,織(zhi)構通常分為(wei)變形(xing)和退火織(zhi)構，TA18鈦合金管材(cai)加工后形(xing)成的(de)(de)織(zhi)構對管材(cai)最終的(de)(de)工藝及服役(yi)性能(neng)有重(zhong)要(yao)影響[7，17]。

劉凡等(deng)研(yan)究測試不同(tong)CSR值(zhi)管(guan)(guan)(guan)材的(de)環(huan)向(xiang)(xiang)(xiang)抗拉(la)(la)強(qiang)度(du)，發現有利提升抗拉(la)(la)強(qiang)度(du)的(de)CSR值(zhi)為1.75,除該值(zhi)外管(guan)(guan)(guan)材環(huan)向(xiang)(xiang)(xiang)拉(la)(la)伸(shen)抗熱(re)強(qiang)度(du)均(jun)下降，對于同(tong)一管(guan)(guan)(guan)材，環(huan)向(xiang)(xiang)(xiang)相較軸向(xiang)(xiang)(xiang)拉(la)(la)伸(shen)抗拉(la)(la)強(qiang)度(du)低，用管(guan)(guan)(guan)材軸向(xiang)(xiang)(xiang)拉(la)(la)伸(shen)性(xing)能代替環(huan)向(xiang)(xiang)(xiang)拉(la)(la)伸(shen)性(xing)能的(de)評價具有不全面(mian)性(xing)[18]。LiH等(deng)研(yan)究發現TA18鈦合(he)金管(guan)(guan)(guan)材軋制過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)為了(le)獲(huo)得所需(xu)要的(de)近徑向(xiang)(xiang)(xiang)織構(gou)和(he)合(he)理CSR值(zhi)的(de)成品(pin)TA18鈦合(he)金管(guan)(guan)(guan)材，管(guan)(guan)(guan)材加工(gong)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)Q值(zhi)應控制在1.3-1.7[19] 。

管材(cai)(cai)織構(gou)(gou)強(qiang)度沿管材(cai)(cai)層(ceng)深方向(xiang)呈現梯度變化(hua)，且強(qiang)度等(deng)級變化(hua)大(da)于17% ，由于各層(ceng)的(de)(de)織構(gou)(gou)類(lei)(lei)型(xing)不同，管材(cai)(cai)某一層(ceng)的(de)(de)織構(gou)(gou)不是管材(cai)(cai)整體(ti)的(de)(de)織構(gou)(gou)情況，即使(shi)管材(cai)(cai)中層(ceng)的(de)(de)織構(gou)(gou)類(lei)(lei)型(xing)為有利的(de)(de)徑向(xiang)織構(gou)(gou)且強(qiang)度較(jiao)高，其(qi)CSR值(zhi)也可(ke)能比較(jiao)低，管材(cai)(cai)的(de)(de)織構(gou)(gou)沿層(ceng)深分(fen)布較(jiao)分(fen)散，在不同的(de)(de)層(ceng)深處會出現切向(xiang)不利織構(gou)(gou)，其(qi)有可(ke)能起(qi)到(dao)主要影響作(zuo)用[20]。

楊奇等研究(jiu)發(fa)現TA18管(guan)材(cai)在(zai)650到(dao)750℃、550到(dao)650℃、450到(dao)550℃退火(huo)時顯微(wei)組織(zhi)(zhi)發(fa)生(sheng)了(le)晶(jing)粒(li)(li)(li)長(chang)大、再(zai)(zai)結(jie)晶(jing)、回(hui)復，鈦合(he)金管(guan)材(cai)織(zhi)(zhi)構(gou)(gou)(gou)變(bian)(bian)化在(zai)再(zai)(zai)結(jie)晶(jing)及晶(jing)粒(li)(li)(li)長(chang)大兩(liang)個階段更(geng)為(wei)明顯。初(chu)始的(de)鈦合(he)金冷軋管(guan)材(cai)呈現較強的(de)徑(jing)(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)織(zhi)(zhi)構(gou)(gou)(gou)；再(zai)(zai)結(jie)晶(jing)退火(huo)后，徑(jing)(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)織(zhi)(zhi)構(gou)(gou)(gou)進一(yi)步增強。在(zai)550、600℃退火(huo)后，新晶(jing)粒(li)(li)(li)形(xing)核(he)生(sheng)長(chang)時發(fa)生(sheng)了(le)再(zai)(zai)結(jie)晶(jing)織(zhi)(zhi)構(gou)(gou)(gou)轉變(bian)(bian)，再(zai)(zai)結(jie)晶(jing)后新晶(jing)粒(li)(li)(li)比原變(bian)(bian)形(xing)晶(jing)粒(li)(li)(li)呈現更(geng)高的(de)徑(jing)(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)取(qu)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，鈦合(he)金原冷軋管(guan)材(cai)中(zhong)的(de)細(xi)(xi)小晶(jing)粒(li)(li)(li)具有(you)比基體更(geng)強的(de)徑(jing)(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)取(qu)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，再(zai)(zai)結(jie)晶(jing)晶(jing)粒(li)(li)(li)會優(you)先在(zai)這些細(xi)(xi)小晶(jing)粒(li)(li)(li)處形(xing)核(he)并生(sheng)長(chang)，在(zai)隨(sui)后的(de)晶(jing)粒(li)(li)(li)長(chang)大過程中(zhong)，這些晶(jing)粒(li)(li)(li)逐步占據優(you)勢，管(guan)材(cai)后具有(you)明顯的(de)再(zai)(zai)結(jie)晶(jing)織(zhi)(zhi)構(gou)(gou)(gou)且呈徑(jing)(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分布[21]。

周(zhou)大地等研究證(zheng)明在500℃退火后(hou)，主要為變(bian)形(xing)組織(zhi)(zhi)(zhi)，僅有極少量(liang)的再結(jie)晶(jing)晶(jing)核，冷軋(ya)TA18管材中形(xing)成了沿TD方向傾斜的雙峰基面織(zhi)(zhi)(zhi)構，在隨后(hou)的退火過程(cheng)中，(0001)晶(jing)面極圖(tu)中的織(zhi)(zhi)(zhi)構未發(fa)生明顯變(bian)化；而用取(qu)向分布(bu)函(han)數進一步表征織(zhi)(zhi)(zhi)構差異時，發(fa)現隨著(zhu)保溫時間的延長，(1120)纖維(wei)織(zhi)(zhi)(zhi)構得到(dao)增強[2]。

王森等研(yan)究(jiu)發現(xian)由于管(guan)材(cai)(cai)在彎(wan)曲(qu)過程(cheng)中管(guan)材(cai)(cai)內(nei)(nei)外側(ce)會產(chan)生不(bu)均勻變(bian)形，會導致管(guan)材(cai)(cai)內(nei)(nei)外側(ce)織(zhi)構發生明(ming)顯的變(bian)化，彎(wan)曲(qu)角度增(zeng)加(jia)，管(guan)材(cai)(cai)內(nei)(nei)側(ce)的軸(zhou)向(xiang)織(zhi)構逐(zhu)漸增(zeng)加(jia)，徑向(xiang)織(zhi)構呈現(xian)先減小后增(zeng)大的情況，管(guan)材(cai)(cai)外側(ce)周(zhou)向(xiang)與軸(zhou)向(xiang)織(zhi)構都逐(zhu)漸增(zeng)加(jia)[23]。

5、展望

目前TA18管材已經成(cheng)為我國(guo)航空(kong)航天管路系(xi)統的(de)首選材料之(zhi)一，在以美國(guo)及歐(ou)美日等發達國(guo)家(jia)TA18管材的(de)加工技術及航空(kong)航天應(ying)用方(fang)面(mian)領先于(yu)國(guo)內(nei)，目前國(guo)內(nei)也(ye)逐(zhu)步獲得了較廣泛(fan)的(de)研究和應(ying)用。

航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天用鈦合金管(guan)(guan)材(cai)(cai)生產加工要求(qiu)高效率、高精度、高成品(pin)率、低成本，隨著前航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天產品(pin)需(xu)求(qiu)性能的日益提(ti)升及(ji)精益化的需(xu)求(qiu)，TA18管(guan)(guan)材(cai)(cai)的用量將(jiang)日益擴大(da)，但TA18管(guan)(guan)材(cai)(cai)在飛機、航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天發(fa)動機上的使(shi)用仍需(xu)要突(tu)破管(guan)(guan)材(cai)(cai)軋(ya)制(zhi)(zhi)工藝、織構及(ji)顯微組織控(kong)制(zhi)(zhi)、彎管(guan)(guan)加工等(deng)一系列技術難(nan)題。

(1)V元素的均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)受熔(rong)煉工藝參數影響較大(da)，容易產生微(wei)觀(guan)不均(jun)勻(yun)性(xing)(xing),O、Fe的含(han)量及其(qi)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)對TA18鈦合金(jin)的性(xing)(xing)能也會(hui)產生影響。微(wei)觀(guan)成分的不均(jun)勻(yun)可(ke)能會(hui)造成局部(bu)顯(xian)微(wei)組織異(yi)常，會(hui)最終影響TA18管材(cai)的性(xing)(xing)能、加工成品(pin)率(lv)、疲勞壽命。

（2)理論分析(xi)及有限元模擬能夠定性地幫助(zhu)認識(shi)管(guan)(guan)材(cai)軋制、管(guan)(guan)材(cai)彎曲的機理，也可以定量地計算軋制及彎管(guan)(guan)加工(gong)的應(ying)(ying)力應(ying)(ying)變(bian)等，同時有利于幫助(zhu)優(you)化加工(gong)的工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)，今(jin)后需要加強對加工(gong)過程中與(yu)織(zhi)構及顯(xian)微(wei)組織(zhi)等的聯(lian)合(he)研究。

(3)熱處(chu)理(li)工藝(yi)是(shi)調控TA18性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)的有效工藝(yi)手段，當前(qian)對TA18管(guan)材熱處(chu)理(li)工藝(yi)及(ji)(ji)其顯微組織演變,及(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)關(guan)聯性(xing)(xing)的精確研究仍較(jiao)少，進一步(bu)建(jian)立(li)和完善TA18管(guan)材熱處(chu)理(li)及(ji)(ji)顯微組織數據庫將(jiang)有利于提(ti)升TA18管(guan)材性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。

參考文獻：

[1]孫(sun)博，邱明星，田靜，等。航空發(fa)動(dong)機用鈦合金外部管路設計(ji)及(ji)工藝研(yan)究[J].航空制造技術，2015，58（23/24):124-128.

[2]張旺峰，張暉(hui)，顏孟奇，等．飛機(ji)液壓系統用TA18鈦(tai)合(he)金管(guan)材性(xing)能特(te)殊性(xing)研究[J].鈦(tai)工業(ye)進展，2018，35(4):22-25.

[3]李毅，賀。航空用TA18高強(qiang)鈦合(he)金管材彎曲(qu)成形技術及(ji)研究進展(zhan)[J].內燃機(ji)與配(pei)件，2021，22：38-39.

[4]楊建朝，席錦會，楊亞社，等．航(hang)空航(hang)天用(yong)TA18鈦(tai)合金管材的研發(fa)及應(ying)用(yong)［J.鈦(tai)工業進展，2014，31（4)：6-10.

[5]徐全(quan)斌，劉(liu)詩園．國外航空(kong)航天領域鈦(tai)(tai)及(ji)鈦(tai)(tai)合金(jin)牌號及(ji)應用［J].世界有色(se)金(jin)屬，2022，16：96-99。

[6]田壯(zhuang)，趙(zhao)志浩TA18鈦合金管材研究(jiu)現狀及發展趨勢[J]．有色金屬加工，2023，52(2)：1-11.

[7余志遠，于振濤(tao)，劉漢源，等(deng)．鈦(tai)合金無縫管材的研制(zhi)與(yu)應(ying)用現狀(zhuang)[J].熱(re)加工(gong)工(gong)藝，2018，47（9）：6-9.

[8]劉(liu)江林，曾衛(wei)東，杜子龍，等．冷軋(ya)工藝參數(shu)對TA18鈦合金(jin)管材金(jin)屬流動及成形載(zai)荷的影響規(gui)律[J]．鈦工業進(jin)展(zhan)，2015，32(3)：21-25.

[9]陶(tao)歡(huan)，曾衛東(dong)，張賽飛(fei)，等，TA18管周期式冷軋過程(cheng)的有限元模擬[J]．材料開(kai)發與應用，2016，31（4)：76-81.

[10]楊(yang)碧蕓(yun)，雷楊(yang)，陳肖，等(deng)。冷軋過程中Q值對Gr.9鈦合(he)金管材(cai)組織及力學性能的影響[J]．世(shi)界有色金屬,2020，04:20,22.

[11］陳(chen)勝川(chuan)，朱(zhu)寶輝，袁紅軍(jun)，等：Q值對Gr.9鈦(tai)合金(jin)冷軋(ya)管材(cai)組織及(ji)性能的影(ying)響(xiang)[J]鈦(tai)工業(ye)進展，2016，33(5) :25-29.

[12]洪權，戚運蓮，趙(zhao)彬，等．不同Q值冷軋對(dui)TA18鈦合金管材織構及(ji)力學性能的(de)影響[J]．鈦工業進(jin)展，2016, 33(2):16-19.

[13]代(dai)金，孟禹彤.淺(qian)析航(hang)空用高強(qiang)TA18鈦合金管材的軋制(zhi)工藝[J]．黑龍江(jiang)科技(ji)信息，2015，9:58.

[14]劉大海，陳勁東，李波(bo)，等，TA18中強鈦合金(jin)管(guan)數控(kong)彎曲(qu)成形(xing)工藝(yi)與結構參(can)數顯著(zhu)性(xing)分析[J]鍛壓(ya)技術,2021，46(4)：156-165.

[15]李波TA18鈦合(he)金管數控彎(wan)曲成形及有限元模(mo)擬研(yan)究[D]．南昌．南昌航空航天大學，2021.

[16]Huang Tao, Yang Fangfang, Zhan Mei, et al. Sec-tion Flattening in Numerical Control Bending Process of TA18 High Strength Tube[J]. Rare Metal Materi-als and Engineering,2018,47(8):2347-2352.

[17]方軍，梁闖(chuang)，魯世(shi)強，等．材料(liao)性能波動下高強TA18鈦管繞彎過程截面(mian)畸變行為分(fen)析[J]．鍛壓技術，2017，42(7):158-163.

[18]劉凡，李，王文睿(rui)，等．TA18鈦(tai)合(he)金管材(cai)織構對(dui)環向拉伸(shen)性能(neng)的影響[J].稀有金屬材(cai)料與(yu)工程(cheng)，2020，49(6): 2011-2016.

[19JLi H, Wei D, Zhang H, et al. Texture evolution and controlling of high-strength titanium alloy tube in cold pilgering for properties tailoringLJJ. Journal of Mate-rials Processing Tech, 2019,279:116520.

[20]盛澤民，張暉，張旺(wang)峰，等．TA18鈦合金航空管(guan)材織構沿層深的分布[J].稀有(you)金屬材料與工程，2017，46(10):3073-3076.

[21]楊奇，惠松驍，葉文君，等.冷軋TA18鈦合(he)金管材(cai)退火織構的(de)形成機制[J].稀(xi)有金屬材(cai)料與工程，2023，52(3):899-910.

[22]周大地，曾衛(wei)東，徐建偉，等．冷軋鈦管在退火過程中的顯(xian)微(wei)組織與(yu)織構演(yan)變[J].稀有金屬，2019，43(5)：470-475.

[23]王森，李恒，張海芹，等(deng)高強TA18鈦管數(shu)控彎(wan)曲(qu)織構演變(bian)數(shu)值(zhi)模擬[J].精密成形工程，2017，9（1）：53-57.