鈦板是以鈦及鈦合金為主要原料通過熱軋或冷軋工藝制成的金屬板材,具有銀灰色金屬光澤。這種材料最顯著的特點是密度低(約4.51g/cm3)但強度極高,其比強度(強度與密度比值)超過絕大多數結構金屬材料,在需要減重又要求強度的航空航天領域應用廣泛。鈦板按照純度可分為工業純鈦(TA1-TA4)和鈦合金(如TC4鈦鋁釩合金),其中TC4鈦合金綜合性能最優異,抗拉強度可達895MPa。
在耐腐蝕性能方面,鈦板表現尤為突出,能夠耐受海水、氯化物及多種酸堿介質的腐蝕。這得益于其表面形成的致密氧化膜(TiO?),即便在受損后也能快速自我修復。特別值得注意的是,鈦板在濃度低于3%的鹽酸和低于4%的硫酸中仍能保持穩定,這種特性使其成為化工設備、海水淡化裝置的首選材料。醫用級鈦板(如TA1-ELI)更因良好的生物相容性被廣泛應用于人造關節、牙科種植體等醫療器械制造。
鈦板的加工需要特殊工藝支持,由于其導熱系數低(約7.955W/m·K),在切削加工時容易產生高溫導致刀具磨損。通常需要采用低轉速、大進給量的加工參數,并使用專用切削液降溫。焊接方面推薦使用惰性氣體保護焊(TIG),氬氣純度要求達到99.99%以上以防止氧化。雖然加工難度較大,但經過適當工藝處理的鈦板制品使用壽命可達普通不銹鋼的3-5倍。
規格選擇上需重點關注厚度公差,常見工業用鈦板厚度范圍從0.5mm到100mm不等,其中薄板(≤4mm)主要用于裝飾、醫療器械領域,中厚板(4-20mm)適用于壓力容器制造,特厚板(>20mm)則多用于航空航天結構件。寬度規格通常為1000-3000mm,長度可達6000-12000mm,特殊尺寸可通過定制實現。表面狀態分為酸洗面、拋光面、噴砂面等多種處理方式,可根據不同應用場景選擇。
隨著3D打印技術的發展,近年出現了專用于增材制造的鈦合金板材,這類材料通常以粉末冶金方式制備,粒徑控制在15-45μm范圍內。與傳統軋制板材相比,3D打印用鈦板能實現更復雜的結構成型,孔隙率可控制在0.5%以下,特別適合制造具有內部流道結構的精密部件。在采購鈦板時,除常規的力學性能檢測外,還需進行超聲波探傷(檢測內部缺陷)和光譜分析(確認成分比例),確保材料質量符合GB/T 3621-2007等標準要求。