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500kg級(jí)Φ8mm高性能TC4盤圓

近日，陜西天成航空材料股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“天成航材”）成功試制出單重500公斤、直徑 8毫米的高性能TC4鈦合金盤圓。該產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)表現(xiàn)優(yōu)異，組織評(píng)級(jí)達(dá)A1級(jí)，均勻性表現(xiàn)良好。這一成果標(biāo)志著國產(chǎn)鈦合金線材制備技術(shù)取得重要突破，為下游多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)革新筑牢了堅(jiān)實(shí)可靠的材料根基。

長(zhǎng)期以來，國產(chǎn)鈦合金盤圓始終面臨“大單重”與“高性能”難以兼顧的行業(yè)困境，主流產(chǎn)品單重普遍低于100公斤，難以滿足航空航天、高端醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)υ牧仙a(chǎn)效率、成材率及批次一致性等持續(xù)增長(zhǎng)的需求。

針對(duì)這一行業(yè)痛點(diǎn)，天成航材組建專項(xiàng)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，聚焦“大單重”“高性能”鈦合金盤圓絲材的研發(fā)與生產(chǎn)。2020年以來，該團(tuán)隊(duì)逐步實(shí)現(xiàn)200公斤級(jí)多牌號(hào)高性能鈦合金的工程化量產(chǎn)，并推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)品在航空緊固件、醫(yī)療植入物及消費(fèi)電子等場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。如今，天成航材已發(fā)展成為全球鈦合金線絲材領(lǐng)域的核心研發(fā)生產(chǎn)基地。

2025年以來，該團(tuán)隊(duì)在確保產(chǎn)品高性能的基礎(chǔ)上，持續(xù)突破盤圓單重限制，圍繞軋制溫度、變形制度和速度張力，開展系統(tǒng)性技術(shù)創(chuàng)新。在溫度控制方面，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性采用“感應(yīng)爐主加熱+補(bǔ)熱爐精準(zhǔn)補(bǔ)償+高速區(qū)變形熱控制”的多段式協(xié)同溫控策略，有效保障鈦合金盤圓通卷組織與性能的高度均勻性，解決了超長(zhǎng)盤圓頭尾溫差大導(dǎo)致性能不均的行業(yè)難題。在變形設(shè)計(jì)方面，該團(tuán)隊(duì)制訂“粗軋階段大變形開坯+連軋階段合理延伸控制”的分階段變形規(guī)程，確保變形滲透均勻，為材料動(dòng)態(tài)再結(jié)晶提供穩(wěn)定條件，最終使產(chǎn)品獲得通卷細(xì)小均勻的等軸晶組織，綜合力學(xué)性能優(yōu)異且穩(wěn)定。在速度張力控制方面，該團(tuán)隊(duì)確立符合鈦合金特性的“精準(zhǔn)軋制速度+恒微張力控制”工藝原則，通過精準(zhǔn)聯(lián)動(dòng)調(diào)控實(shí)現(xiàn)近等溫軋制，保障超長(zhǎng)軋制過程的穩(wěn)定性，杜絕拉絲、斷帶等質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，確保盤圓卷形緊實(shí)、整齊劃一。

此次500公斤級(jí)TC4鈦合金盤圓的成功試制，可充分滿足下游用戶對(duì)盤圓“高性能”與“大單重”的雙重需求。一方面，產(chǎn)品卓越的一致性為下游制造超長(zhǎng)連續(xù)、無缺陷的高端醫(yī)療植入絲、航空焊絲及緊固件提供了可能，助力解鎖更多高端應(yīng)用場(chǎng)景；另一方面，更大的卷重和長(zhǎng)度可減少下游深加工環(huán)節(jié)的停機(jī)換卷時(shí)間，大幅提升材料利用率、生產(chǎn)效率和設(shè)備綜合效率，降低單位產(chǎn)品的能耗與成本。

下一步，天成航材將“大單重”盤圓制備技術(shù)延伸至直徑6.5毫米更細(xì)規(guī)格，持續(xù)推動(dòng)鈦合金加工行業(yè)向連續(xù)化、自動(dòng)化、智能化的更高水平邁進(jìn)。