鈦合金比重小（約4.5）、熔點(diǎn)高（1600℃左右）、塑性好，具有比強(qiáng)度高、耐蝕性強(qiáng)，能在高溫下長(zhǎng)期工作（目前熱強(qiáng)鈦合金已用于500℃）等優(yōu)點(diǎn)，因而已經(jīng)越來(lái)越多地用作飛機(jī)和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的重要承載部件，除了鈦合金材料的鍛件外，還有鑄件、板材（如飛機(jī)蒙皮）、緊固件等等。現(xiàn)代國(guó)外飛機(jī)上采用鈦合金的重量比已經(jīng)達(dá)到30%左右，可見鈦合金在航空工業(yè)上的應(yīng)用有著廣闊的前途。當(dāng)然，鈦合金也存在如下缺點(diǎn)：例如變形抗力大、導(dǎo)熱性差、缺口敏感性較大（1.5左右）、顯微組織的變化對(duì)機(jī)械性能影響較顯著等，從而導(dǎo)致在冶煉、鍛造加工和熱處理時(shí)的復(fù)雜性。因此，采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)以保證鈦合金制品的冶金和加工質(zhì)量，就是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。

旭隆金屬結(jié)合鈦棒、鈦環(huán)、鈦管、鈦鍛件等產(chǎn)品的生產(chǎn)加工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合相關(guān)資料，將鈦合金鍛件中容易出現(xiàn)的缺陷，整理如下：

1、偏析型缺陷

除了β偏析、β斑、富鈦偏析及條狀α偏析外，最危險(xiǎn)的是間隙型α穩(wěn)定偏析（I型α偏析），其周圍常伴有細(xì)小的孔洞、裂紋，含有氧、氮等氣體，脆性較大。還有富鋁型α穩(wěn)定偏析（II型α偏析），也因伴有裂紋并有脆性而構(gòu)成危險(xiǎn)性缺陷。

2、夾雜物

多是高熔點(diǎn)、高密度的金屬夾雜物。由鈦合金成分中高熔點(diǎn)、高密度元素未充分熔化留在基體中形成（例如鉬夾雜），也有混在冶煉原材料（特別是回收材料）中的硬質(zhì)合金刀具崩屑或不適當(dāng)?shù)碾姌O焊接工藝（鈦合金的冶煉一般采用真空自耗電極重熔法），例如鎢極電弧焊，留下的高密度夾雜物，如鎢夾雜，此外還有鈦化物夾雜等。

夾雜物的存在容易導(dǎo)致裂紋的發(fā)生與擴(kuò)展，因此是不允許存在的缺陷（例如蘇聯(lián)1977年的資料中規(guī)定，鈦合金X射線照相檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)直徑0.3~0.5mm的高密度夾雜物就必須予以記錄）。

3、殘余縮孔

1）Φ70mm鈦合金鍛棒中的殘余縮孔

縱波（上為縱波波形照片）與橫波（下為橫波波形照片）均能發(fā)現(xiàn)，縱波探測(cè)時(shí)表現(xiàn)為強(qiáng)烈的缺陷回波并造成底波降低（面積型缺陷，可大致判斷為徑向走向），橫波探測(cè)時(shí)表現(xiàn)為清晰強(qiáng)烈的缺陷回波（裂紋狀缺陷）。右圖為橫向低倍照片（1x）。  

2）鈦合金餅坯中的鉬夾雜（高密度夾雜物）

這是冶煉時(shí)作為鋁鉬中間合金中的鉬未完全熔解而留在基體內(nèi)形成，可用縱波探測(cè)到，無(wú)論改變超聲頻率及超聲波束直徑都能很好地發(fā)現(xiàn)，并且在兩面探測(cè)時(shí)位置對(duì)應(yīng)良好。解剖后驗(yàn)證為鉬夾雜。在橫向低倍上多呈“眼睛”狀，在餅坯中的取向多與端面平行，但也有的會(huì)取向傾斜，在餅坯上不易發(fā)現(xiàn)，待模鍛成盤形件后因變形力使其取向改變到與端面平行時(shí)才易于發(fā)現(xiàn)。左圖為橫向低倍照片（2x），右圖為按超聲束投射方向拍攝的X射線照片（外圈為鉛絲，中間的白點(diǎn)即為高密度夾雜物-鉬夾雜）

3）鈦合金餅（環(huán)）坯中的45°裂紋及鍛制板狀件上的十字裂紋

這類裂紋是由鍛造引起的，特別是從鈦錠開坯鍛制餅（環(huán)）坯時(shí)，往往因終端溫度過(guò)低、錘擊力過(guò)大等而沿最大變形應(yīng)力方向開裂。這種裂紋大多在開口處彌合較緊，或者整條裂紋上的開隙度很不均勻，局部彌合很緊，經(jīng)鍛造后機(jī)械加工至半成品時(shí)，如果表面恰好在彌合較緊的部位處，則用腐蝕或滲透法有時(shí)未必能發(fā)現(xiàn)，但其內(nèi)部開裂又較大，甚至出現(xiàn)孔洞（如照片b)）。采用45°折射橫波是很容易探測(cè)到并可以判斷的。

4）Φ70mm鈦合金軋棒上的徑向表面裂紋

這類裂紋也屬于鍛造或軋制加工中形成的裂紋，可以用腐蝕或滲透法發(fā)現(xiàn)，采用45°折射橫波作周面弦向掃查是很容易探測(cè)到的，而用一般的縱波周面徑向入射探測(cè)是發(fā)現(xiàn)不了的。

5）Φ125mm鈦合金鍛棒的中心粗晶：用5P14直探頭周面徑向探測(cè)，中心部位的雜波水平（同聲程比較）達(dá)到Φ1.2mm-6dB。

4、孔洞

孔洞不一定單個(gè)存在，也可能呈多個(gè)密集存在，會(huì)使低周疲勞裂紋擴(kuò)展速度加快，造成提前疲勞破壞。

5、裂紋

主要指鍛造裂紋。鈦合金的粘性大，流動(dòng)性差，加上導(dǎo)熱性不好，因而在鍛造變形過(guò)程中，由于表面摩擦力大，內(nèi)部變形不均勻性明顯以及內(nèi)外溫差大等，容易在鍛件內(nèi)部產(chǎn)生剪切帶（應(yīng)變線），嚴(yán)重時(shí)即導(dǎo)致開裂，其取向一般沿最大變形應(yīng)力方向。

6、過(guò)熱

鈦合金的導(dǎo)熱性較差，在熱加工過(guò)程中除了加熱不當(dāng)造成鍛件或原材料過(guò)熱外，在鍛造過(guò)程中還容易因?yàn)樽冃螘r(shí)的熱效應(yīng)造成過(guò)熱，引起顯微組織變化，產(chǎn)生過(guò)熱魏氏組織。

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