鄒建新，劉杰慧，鄒清櫟，彭富昌

(1.成都工業(yè)學(xué)院，四川 成都 611730)(2.四川省釩鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心，四川 攀枝花 617000)(3.天津城建大學(xué)，天津 300384)

攀西地區(qū)(主要包括攀枝花市、涼山州片區(qū))是國內(nèi)外著名的“釩鈦之都”，該區(qū)域的鈦產(chǎn)業(yè)起步于鈦礦，發(fā)展于鈦白，目前專注于金屬鈦?，F(xiàn)已建成的鈦產(chǎn)業(yè)主要包括氯化鈦渣、四氯化鈦、海綿鈦、鈦錠，而鈦材、鈦粉等產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段。與寶雞、西安等地的金屬鈦產(chǎn)業(yè)相比，攀西地區(qū)在工藝與裝備方面存在明顯差距，甚至存在空白[1]。本文分析了攀西地區(qū)金屬鈦產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀，剖析存在的問題，提出了鈦及鈦合金關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展思路，對今后攀西地區(qū)金屬鈦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有指導(dǎo)意義。

1 工藝與裝備技術(shù)現(xiàn)狀

在鈦渣生產(chǎn)方面，既有企業(yè)以云南低鈣鎂鈦精礦為原料，采用10 000 kVA以下石墨電極電弧爐生產(chǎn)高鈦渣(TiO2品位88%～92%)，也有企業(yè)以攀西本地高鈣鎂鈦精礦為原料，采用25 000 kVA大型鈦渣電弧爐(烏克蘭引進(jìn))生產(chǎn)氯化鈦渣(TiO2品位74%～82%)。對引進(jìn)的鈦渣電弧爐進(jìn)行了多項改進(jìn)，將大型自焙電極改為石墨電極，并采用了多點多時布料、間斷冶煉工藝、掛渣制度、長壽化爐體結(jié)構(gòu)技術(shù)。此外，針對不同粒度的鈦精礦，采用不同的入爐處理工藝，微細(xì)粒級鈦精礦先造球再入爐，普通粒級鈦精礦則直接粉料入爐。同時，對電爐出渣口、出鐵口的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，以及電極結(jié)構(gòu)與絕緣材料進(jìn)行了優(yōu)化，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)[2]。

在海綿鈦生產(chǎn)方面，主要工序與國內(nèi)其他地區(qū)相似[3]。表1對攀西地區(qū)各企業(yè)海綿鈦生產(chǎn)工藝進(jìn)行了對比。氯化工序既有采用沸騰氯化技術(shù)，也有采用熔鹽氯化技術(shù)，四氯化鈦精制過程主要采用鋁粉除釩方法。攀鋼集團(tuán)有限公司海綿鈦分公司(以下簡稱攀鋼海綿鈦廠)采用熔鹽氯化法生產(chǎn)四氯化鈦，還原蒸餾采用I型爐半聯(lián)合工藝技術(shù)，而攀枝花鋼城集團(tuán)有限公司鈦業(yè)分公司(以下簡稱鋼企海綿鈦廠)和攀枝花力興鈦業(yè)科技有限公司(以下簡稱攀枝花力興鈦業(yè))2家海綿鈦企業(yè)采用沸騰氯化法和倒U型還蒸爐技術(shù)。其中，熔鹽氯化工序采用了單爐產(chǎn)能160 t/d的大型熔鹽氯化爐，爐子壽命達(dá)到41個月，實現(xiàn)了全攀西高鈣鎂鈦渣入爐氯化技術(shù)突破，鈦渣TiO2品位達(dá)74%～78%。但是，該鈦渣中鈣鎂含量達(dá)到8%，遠(yuǎn)超國內(nèi)外主流氯化工藝對鈦渣中鈣鎂含量的要求。沸騰氯化采用的是φ1.2～2 m無篩板氯化技術(shù)。粗四氯化鈦精制工序采用了精制殘液水解和泥漿蒸發(fā)回收處理技術(shù)。在還原-蒸餾工序，I型還蒸爐單爐產(chǎn)能為7.5 t，還蒸過程采用氬氣凈化系統(tǒng)，氬氣全部凈化后使用，還原副產(chǎn)物氯化鎂采用的是機(jī)械密封與特殊閥門開啟控制的下排方式；倒U型還蒸爐單爐產(chǎn)能為5～8 t。

表1 攀西地區(qū)各企業(yè)海綿鈦生產(chǎn)工藝對比Table 1 Comparison of titanium sponge production technology in Panxi area

3家企業(yè)所采用的鎂電解生產(chǎn)技術(shù)均不相同，流水線電解槽和多極電解槽均被使用。攀鋼海綿鈦廠220 kA流水線鎂電解槽技術(shù)采用了雙電解室、下插陽極、集中加料的頭槽、集中出鎂的尾槽、連續(xù)精煉等一系列設(shè)備和措施，實現(xiàn)了大循環(huán)系列電解槽的建立與穩(wěn)定運行控制，電解槽壽命可達(dá)40個月[4]。但從實際運行情況來看，多極電解槽運行效果更好。

表2給出了攀西地區(qū)各企業(yè)海綿鈦生產(chǎn)消耗指標(biāo)。伴隨技術(shù)進(jìn)步與企業(yè)兼并托管，這些指標(biāo)也在不斷優(yōu)化[4]。針對三廢處理，鋼企海綿鈦廠采用制鈣工藝，解決了尾洗堿液的處理問題；利用廢鹽酸處理尾洗廢鹽水，有效實現(xiàn)了廢物的綜合利用。針對熔鹽氯化產(chǎn)生的大量副廢，攀鋼海綿鈦廠開發(fā)了氯化廢鹽系列綜合利用技術(shù)與裝備，可以二次利用氯化鈉、堿式碳酸鎂等物質(zhì)，僅產(chǎn)生少量常規(guī)固廢。

表2 攀西地區(qū)各企業(yè)海綿鈦生產(chǎn)消耗指標(biāo)對比Table 2 Comparison of consumption indexes of titanium sponge production in Panxi area

在鈦錠生產(chǎn)方面，既有企業(yè)采用電子束冷床爐(EB爐)熔煉，也有企業(yè)采用真空自耗電極電弧爐(VAR爐)熔煉。攀枝花云鈦實業(yè)有限公司(簡稱攀云鈦公司)從烏克蘭引進(jìn)了1臺EB爐，功率為3150 kW，產(chǎn)能可達(dá)4000 t/a，并圍繞EB爐配備了壓塊料機(jī)、烘干爐、帶鋸床、龍門銑床、超聲波探傷儀、高壓水切割機(jī)等完整的配套設(shè)施。目前，攀云鈦公司第2臺和第3臺EB爐已建成并試產(chǎn)。這2臺自建的EB爐融合了烏克蘭先進(jìn)的電子束槍控制、電子束槍冷卻及真空系統(tǒng)等技術(shù)，實現(xiàn)了從電子束槍、電子束掃描控制、高壓電源柜等關(guān)鍵系統(tǒng)到進(jìn)料方式、循環(huán)冷卻、真空抽取及拉錠控制等配套系統(tǒng)的全流程國產(chǎn)化，單錠錠寬可達(dá)1550 mm，長度可達(dá)10 m，單錠質(zhì)量可達(dá)15 t，使我國成為繼烏克蘭、德國、美國之后擁有EB爐制造技術(shù)的國家。攀鋼集團(tuán)公司已著手在江油基地建設(shè)年產(chǎn)5000 t鈦坯、年回收殘鈦2000 t的EB爐生產(chǎn)線，作為鈦鋼聯(lián)產(chǎn)的原料供應(yīng)源。

攀鋼集團(tuán)江油長城特殊鋼有限公司(簡稱長城特鋼)采用國內(nèi)主流的VAR熔煉技術(shù)，擁有真空感應(yīng)熔煉爐、真空自耗電弧爐等特種冶煉設(shè)備(主要為3 t和10 t)，擁有配套齊全的鋼包精煉爐(LF爐, 40 t)、真空吹氧脫碳爐(VOD爐)等爐外精煉設(shè)備，擁有80 MN油壓機(jī)、自動稱混料系統(tǒng)、真空等離子焊箱。其中，真空等離子焊箱真空度可達(dá)1 Pa，可焊接直徑470～920 mm、長度6 m、質(zhì)量12 t的電極；80 MN油壓機(jī)可壓制密度3.6 g/cm3以上的電極，單塊電極質(zhì)量200 kg，壓制時間小于3 min[5]。

在鈦材生產(chǎn)方面，攀鋼集團(tuán)公司本部、長城特鋼和攀鋼西昌二基地均可進(jìn)行鈦材軋制。主體生產(chǎn)線包括精密無縫鋼管生產(chǎn)線、棒線材連軋生產(chǎn)線、鍛鋼生產(chǎn)線及鈦材專用生產(chǎn)線，這些生產(chǎn)線有利于實現(xiàn)鈦鋼聯(lián)產(chǎn)。主體裝備有45 MN液壓鍛造機(jī)、3150 t熱擠壓機(jī)組、φ825 mm初軋機(jī)、1000 t立式穿孔機(jī)及2000 t鍛壓機(jī)等。

攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩有限公司借鑒日本鈦鋼聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)驗，利用空閑軋機(jī)進(jìn)行鈦材軋制?？傮w來看，鈦鋼聯(lián)產(chǎn)有利于發(fā)揮閑置產(chǎn)能，但由于軋制參數(shù)調(diào)整頻繁，導(dǎo)致鈦材質(zhì)量不穩(wěn)定。長城特鋼針對鈦合金大斷面坯料在軋制中頭尾存在大溫降而影響軋制穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量的問題，采用高速軋制技術(shù)，成功生產(chǎn)出單盤質(zhì)量1 t的φ8.0 mm鈦合金線材。

攀枝花嘉翔鈦業(yè)科技有限公司采用傳統(tǒng)穿孔工藝，經(jīng)過棒坯鉆孔、加熱、擠壓、軋制、退火、矯直等流程，可生產(chǎn)醫(yī)用及航空工業(yè)用微小口徑鈦毛細(xì)管。經(jīng)優(yōu)化工藝參數(shù)后，可獲得0.8～8 mm全系列口徑鈦管。攀枝花馳輝鈦鋯金屬材料有限公司采用鈦絲冷拔、鈦絲熱拔、超細(xì)水拉絲等技術(shù)生產(chǎn)鈦絲材，實現(xiàn)了鈦材精加工零的突破。攀枝花博鈦科技有限公司建設(shè)了型材、絲材加工生產(chǎn)線，可生產(chǎn)鈦合金異型材，彌補(bǔ)了非主流鈦型材產(chǎn)品的欠缺[6,7]。攀枝花市天民鈦業(yè)有限公司(以下簡稱天民鈦業(yè))擁有VCF1.5T真空自耗電極電弧爐、VSC-150KG真空自耗電極電弧凝殼爐、VAF-1215立式真空除氣爐、20 MN海綿鈦擠壓機(jī)等生產(chǎn)設(shè)備。采用石墨型鑄造工藝、鍛造及擠壓鍛造工藝生產(chǎn)鈦鑄件和鈦鍛造件。存在的問題主要是自耗電極電弧爐和凝殼爐的生產(chǎn)能力有限。

在鈦粉生產(chǎn)方面，四川恒琿新材料科技有限公司采用常規(guī)氫化脫氫工藝，利用氫化脫氫設(shè)備、粉末粒度及其分布控制系列設(shè)備，經(jīng)過氫化、破碎、球磨、脫氫、球化、分級、脫氧等工序，生產(chǎn)鈦粉末冶金、3D打印等鈦近凈成形技術(shù)所需的20～250 μm的球形鈦粉。天民鈦業(yè)基于普通氫化脫氫技術(shù)的100 t/a鈦合金粉末制造中試及產(chǎn)業(yè)化項目已建成試車。攀云鈦公司正著手建設(shè)超高速等離子旋轉(zhuǎn)電極法制備球形鈦粉生產(chǎn)線[8,9]。

2 攀西地區(qū)金屬鈦產(chǎn)業(yè)存在問題

2.1 鈦及輔助原料生產(chǎn)技術(shù)與裝備

在鈦及輔助原料生產(chǎn)技術(shù)與裝備領(lǐng)域，存在氯化鈦渣原料質(zhì)量不高的問題，特別是鈣鎂含量太高；部分氯堿需外購，NaCl全部需要外購；除攀鋼海綿鈦廠外，其他公司所需金屬鎂主要靠外購；攀枝花輝達(dá)鎂業(yè)有限公司利用白云石生產(chǎn)金屬鎂，產(chǎn)能規(guī)模為2000 t/a，但鎂錠純度不能滿足需求，亟需提高；四氯化鈦氯化與精制的產(chǎn)品純度需提升，產(chǎn)品成本也需降低，副廢泄露現(xiàn)象亟需杜絕；鈦渣生產(chǎn)普遍采用中小型電爐(1800～6300 kVA)，爐型為敞口預(yù)焙電極，不能回收煤氣；除攀鋼海綿鈦廠外，其他企業(yè)的TiCl4生產(chǎn)均選用沸騰氯化爐，規(guī)格從φ1.2 m到φ2.0 m不等，與國外φ4.8 m的沸騰氯化爐相比在產(chǎn)能和控制水平上存在較大差距[2]。

2.2 海綿鈦生產(chǎn)技術(shù)與裝備

在海綿鈦生產(chǎn)技術(shù)與裝備領(lǐng)域，7.5 t的I型還蒸爐規(guī)格在國內(nèi)外還算較大，但倒U型還蒸爐規(guī)格偏小，8 t乃至12 t還蒸爐是發(fā)展趨勢；海綿鈦還原過程中工藝參數(shù)有待優(yōu)化，散熱效果需進(jìn)一步提高，這關(guān)系到TiCl4加料速度，影響還原周期，也影響海綿鈦0級品率的提高；海綿鈦破碎工藝也待改進(jìn)，破碎設(shè)備需升級改造，其不僅直接影響到溫升效應(yīng)，還決定了海綿鈦的氧化程度；鎂電解與精煉在海綿鈦生產(chǎn)成本中所占比重較大，但生產(chǎn)流程尚不夠順暢，先進(jìn)的多極槽技術(shù)是未來發(fā)展趨勢[10,11]；殘鈦回收率較低；需通過對整條生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化來解決環(huán)保問題[4]。

2.3 鈦錠生產(chǎn)技術(shù)與裝備

在鈦錠生產(chǎn)技術(shù)與裝備領(lǐng)域，大規(guī)格的VAR爐熔煉是行業(yè)內(nèi)的主流技術(shù)，而攀西地區(qū)的VAR爐規(guī)格較小(主要指長城特鋼), 影響鈦錠中O、N等雜質(zhì)含量。EB爐是國內(nèi)外高品質(zhì)鈦錠熔煉的首選設(shè)備，雖然攀云鈦公司已建成3條EB爐生產(chǎn)線，但EB爐熔煉工藝尚不夠成熟，操作人員生產(chǎn)經(jīng)驗不足。攀西地區(qū)的海綿鈦電極塊焊接技術(shù)水平不高，影響熔煉成本和產(chǎn)品質(zhì)量。

2.4 鈦材生產(chǎn)技術(shù)與裝備

在鈦材生產(chǎn)技術(shù)與裝備領(lǐng)域，存在加工過程損耗高(有的損耗率達(dá)到50%)、成材率低、加工材力學(xué)性能不高等問題；鑄造缺陷偏大、精密鑄造精度不高，制約了鑄件制品在高端領(lǐng)域的應(yīng)用；各種管道、彎頭、三通、法蘭、焊環(huán)、換熱器、反應(yīng)釜等鈦制品的加工精度還需提高, 功能也有待完善；鈦絲、鈦管精加工生產(chǎn)經(jīng)驗缺乏。在攀西地區(qū)采取鈦鋼聯(lián)產(chǎn)模式運行初期，這些技術(shù)難點亟待解決。

2.5 鈦粉及其制品生產(chǎn)技術(shù)與裝備

在鈦粉及其制品生產(chǎn)領(lǐng)域，攀西地區(qū)剛起步。對于傳統(tǒng)的氫化脫氫技術(shù)，還有待進(jìn)一步消化、吸收。天民鈦業(yè)鈦合金粉末制造中試線工藝流程雖已打通，但關(guān)鍵環(huán)節(jié)參數(shù)尚待優(yōu)化改進(jìn)。建設(shè)之中的等離子旋轉(zhuǎn)電極法生產(chǎn)線要順利投產(chǎn)，還需解決一系列工程技術(shù)問題。攀西本地研發(fā)機(jī)構(gòu)已對該生產(chǎn)技術(shù)做了一些前期研究，有了一定的技術(shù)儲備。如攀鋼研究院通過感應(yīng)線圈加熱，將鈦棒熔化，再通過高壓氣體將熔化后的液態(tài)鈦“吹碎”形成小液滴，下落凝固成為球形粉末，從而在實驗室打通了電極感應(yīng)氣霧化法制備球形鈦及鈦合金粉末的工藝流程，但該技術(shù)尚需產(chǎn)業(yè)化驗證。在粉末冶金制品生產(chǎn)上尚未涉足，在高端3D打印用球形鈦粉的生產(chǎn)上，研發(fā)工作也剛起步[8]。

2.6 環(huán)保

金屬鈦產(chǎn)業(yè)的主要污染物包括氯化渣、尾氯、熱空氣、硅化物、氯化鐵、鹽酸霧、洗渣水、熔鹽渣和廢耐火材料等。其中，非熱平衡狀態(tài)排渣的影響更為突出。為此，必須強(qiáng)化工藝管理，對危廢渣采取專業(yè)渣場儲存，杜絕泄露。

3 攀西地區(qū)金屬鈦產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展思路

3.1 鈦原料及輔料生產(chǎn)工藝與裝備方面

提高高鈦型高爐渣高溫碳化-低溫氯化提鈦技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，發(fā)揮熱態(tài)高鈦型爐渣的優(yōu)勢，設(shè)法降低TiCl4原料成本；逐漸通過優(yōu)化、技改，將鈦渣電爐功率提升至12 500 kVA以上；擴(kuò)大沸騰氯化爐規(guī)格，逐漸向φ4.8 m規(guī)格的國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏；促進(jìn)低品位高鈣鎂鈦渣熔鹽氯化制取TiCl4工藝與裝備技術(shù)走向成熟，在鈦礦原料供給充分、鈦渣成本明顯降低、可以使用TiO2品位低至74%的攀西本地高鈣鎂鈦渣熔鹽氯化制取TiCl4的基礎(chǔ)上，重點研究氯化過程中的流體場分布及其對氯化過程的影響。針對高鈣鎂低品位鈦渣熔鹽氯化過程中產(chǎn)生的尾氯、鹽酸霧，盡快提出廢氣處理的產(chǎn)業(yè)化解決方案[4]。

利用鹽酸可以回收循環(huán)使用的特點，攻克鹽酸法生產(chǎn)氯化用富鈦料產(chǎn)業(yè)化成本偏高的難題；針對使用低品位高鈣鎂鈦渣熔鹽氯化制取TiCl4帶來的氯化鈦渣原料品位顯著降低而造成的廢熔鹽量明顯增加問題，開展熔鹽氯化法廢熔鹽處理技術(shù)研發(fā)，確保環(huán)保達(dá)標(biāo)；針對鋁粉除釩效果較好但成本較高的問題，開展低成本有機(jī)物除釩技術(shù)研發(fā)。

3.2 海綿鈦生產(chǎn)工藝與裝備方面

進(jìn)一步優(yōu)化鎂熱還原法生產(chǎn)高品質(zhì)海綿鈦的工藝與裝備，針對傳熱過程對產(chǎn)品品級和生產(chǎn)效率的影響，重點研究還蒸過程中溫度場的分布及其對還原過程的影響，縮小0級海綿鈦及航空航天用海綿鈦與國外的差距，提高轉(zhuǎn)子級海綿鈦生產(chǎn)比率；通過技術(shù)改造，逐漸將倒U型還蒸爐的規(guī)格提升至8～12 t，提高TiCl4還原效率；優(yōu)化海綿鈦破碎與分揀技術(shù)指標(biāo)，采用剪切式破碎和盤式破碎，避免破碎過程對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，解決破碎機(jī)粘齒、漏料問題，以機(jī)械分揀代替人工分揀，提高生產(chǎn)效率；攻克多極鎂電解槽技改難題，逐漸將無隔板、流水線電解槽改造為多極槽，提高裝備使用壽命，降低生產(chǎn)成本，保證流水線和多極式電解槽穩(wěn)定運行[12,13]。

3.3 鈦錠熔煉技術(shù)方面

改進(jìn)大型鈦電極塊焊接工藝與裝備技術(shù)，采用真空等離子焊接技術(shù)，提高焊接過程的可操作性以及自動化、智能化水平，提高焊接效率及焊接質(zhì)量穩(wěn)定性；對小型VAR爐進(jìn)行技改，廣泛使用10 t規(guī)格的大型VAR爐，提高生產(chǎn)效率，穩(wěn)定鈦錠澆鑄質(zhì)量；開展殘鈦回收熔煉試驗，提高回收率，為回收利用長城特鋼軋制產(chǎn)生的殘鈦奠定基礎(chǔ)；開展大型鈦錠VAR熔煉技術(shù)研究，針對VAR工藝中的電極-電弧-熔池系統(tǒng)，分析電弧特性及熱傳輸行為，研究熔池表面溫度、電弧弧長、熔煉電參數(shù)與電弧區(qū)、熔池表面狀態(tài)的關(guān)系，針對VAR工藝中的熔池-鑄錠-坩堝系統(tǒng)，分析熔煉電流、自感磁場分布、攪拌磁場對磁力和攪拌力的影響，研究熔煉工藝參數(shù)對鑄錠溫度場、熔池形狀、熔池流動行為及糊狀區(qū)等的影響規(guī)律，以期實現(xiàn)鈦合金錠組織細(xì)化和成分均勻性控制[14,15]。

在電子束冷床爐熔煉方面，進(jìn)一步消化、吸收并創(chuàng)新電子槍熔煉技術(shù)，積累更多的操作經(jīng)驗，并應(yīng)用于攀鋼釩鈦園區(qū)新建生產(chǎn)線；開展等離子冷床爐(PAM)熔煉鈦錠技術(shù)的研發(fā)，以期得到化學(xué)成分和宏觀凝固組織均勻的鑄錠，高效去除雜質(zhì)，提高成材率，降低生產(chǎn)成本；針對現(xiàn)有150 kg級凝殼-電極自耗爐容量過小的問題，引進(jìn)大型凝殼-自耗電極熔煉與精鑄裝備，滿足高品質(zhì)零部件精密鑄造需求。

3.4 鈦材及制品生產(chǎn)工藝與裝備方面

開展鈦合金等溫鍛造技術(shù)研發(fā)，保證金屬能夠在變形期間充分再結(jié)晶，降低變形抗力，實現(xiàn)近凈成形生產(chǎn)；研發(fā)寬幅超厚鈦合金板材加工技術(shù)，包括成分設(shè)計、組織設(shè)計、性能設(shè)計、高精度板形-板厚控制、全斷面組織均勻性控制等，特別需要提升幅寬2000 mm以上熱軋板和1000 mm以上冷軋板產(chǎn)品質(zhì)量和批次穩(wěn)定性；進(jìn)行超薄鈦合金板材加工技術(shù)研究，特別是長期依賴于進(jìn)口的厚度小于0.8 mm的超薄鈦合金板材，重點研究原料和冷軋前工序缺陷遺傳的影響規(guī)律及機(jī)理，研究高精度板形、平整度和尺寸精度的控制技術(shù)；整合國內(nèi)鈦加工企業(yè)的優(yōu)勢技術(shù)，重塑熔煉、鍛造、軋制、擠壓等各環(huán)節(jié)的鈦合金加工工藝，打造批次穩(wěn)定的高品質(zhì)鈦加工材供應(yīng)鏈，將鈦材質(zhì)量控制逐一分解到關(guān)鍵加工工序；進(jìn)一步提升和推進(jìn)細(xì)鈦絲、毛細(xì)鈦管精加工技術(shù)的成熟度和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，增大醫(yī)療及航空領(lǐng)域的供應(yīng)量[16-18]。

開展大規(guī)格鈦合金棒材的生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)，解決大規(guī)格鈦合金棒材組織性能均勻性和批次質(zhì)量穩(wěn)定性差的問題；以鈦/鋼復(fù)合板為切入點，開展復(fù)合板組坯工藝(表面光潔度、隔離劑選擇)、不同復(fù)合板種類的組料方式控制及軋制工藝、高精度板形-板厚控制工藝、鈦/鋼復(fù)合板的加熱漲縮均勻性控制等技術(shù)研發(fā)；開發(fā)無包套的鈦合金擠壓型材生產(chǎn)技術(shù)，減少銅金屬消耗；開展超薄板的激光焊接工藝研究、厚板/超厚板的真空電子束焊接、窄間隙磁控/淺弧TIG焊接以及攪拌摩擦焊接等工藝研發(fā)，提升鈦合金的焊接技術(shù)水平；針對國內(nèi)在鈦合金型材、大型鈦合金寬厚板、航空緊固件用棒材、緊固件用絲材、大型鈦合金鑄件等鈦加工材在品種上還存在的缺項問題和產(chǎn)品品質(zhì)問題，加大產(chǎn)業(yè)化研發(fā)，滿足鈦合金在航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用需求；加強(qiáng)鈦基鑄件與鈦加工制品應(yīng)用技術(shù)研究，通過全壽命成本分析鈦材的性價比，建立應(yīng)用示范工程，轉(zhuǎn)變用戶觀念，拓展鈦的應(yīng)用市場[16-20]。

3.5 鈦粉及其制品生產(chǎn)工藝與裝備方面

掌握并提升氫化脫氫法制備低氧球形鈦粉技術(shù)，利用熔化狀態(tài)下表面張力作用機(jī)制，實現(xiàn)鈦粉快速冷卻而保持球形；加大加快電極感應(yīng)氣霧化法的產(chǎn)業(yè)化中試，盡快掌握這種全球工業(yè)化生產(chǎn)鈦合金粉末的主要方法；跟蹤研發(fā)球形鈦粉生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)電極法，貼近世界前沿生產(chǎn)技術(shù)；在粉末冶金方面，開發(fā)溫壓成形、注射成形、激光成形、噴射成形等鈦粉近凈成形技術(shù)，進(jìn)一步降低鈦合金的生產(chǎn)成本，提高鈦制品的應(yīng)用性能；開發(fā)鈦粉3D打印技術(shù)，特別是3D打印鈦合金部件所需的冷噴涂技術(shù)，實現(xiàn)粉末原料的多次循環(huán)使用，大幅提高粉末原料利用率[21]。

4 結(jié) 語

作為“中國釩鈦之都”的攀西地區(qū)，要將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，除了發(fā)揮鈦原料優(yōu)勢外，只發(fā)展以鈦白粉為主的鈦化工產(chǎn)業(yè)，不足以彰顯釩鈦基地的實力，必須要在金屬鈦產(chǎn)業(yè)上拓展，做大做強(qiáng)海綿鈦工業(yè)，做好鈦錠熔煉，做精鈦材加工，開發(fā)3D打印用鈦粉項目。針對從四氯化鈦到海綿鈦，再到鈦錠，最后到鈦材的各個工序環(huán)節(jié)，厘清生產(chǎn)技術(shù)路徑，分輕重緩急進(jìn)行研發(fā)，攻克技術(shù)難點，最終實現(xiàn)攀西地區(qū)金屬鈦產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步。