Ti31 钛棒是指以 Ti31（Ti-3Al-1Mo-1Ni-1Zr）近 α 型钛合金为材质，经锻造、轧制等热加工工艺制成的棒状半成品材料。Ti31 是我国自主研发的近 α 型中强耐蚀钛合金，由西北有色金属研究院在"七五""八五"攻关期间设计研制，属于 Ti-Al-Mo-Ni-Zr 系合金。该合金集中了多种钛合金的优点，具有中等强度、高塑性、良好的耐蚀性和可焊性，是我国舰船、海洋工程、核工业换热设备领域的重要钛合金材料。

陕西中恒钛航材料科技有限公司坐落于中国钛工业重镇——陕西宝鸡（中国钛谷），可提供 Ti31 钛棒及定制化锻件。

陕西中恒钛航材料科技有限公司位于素有"中国钛城"之称的宝鸡有色金属加工厂宝城钛路中段，是从事稀贵金属材料和特殊钛合金材料、化工设备及钛合金配件加工、生产、销售、贸易、研发为一体的综合性民营企业。

• 打造钛、锆、铌、镍、钽金属材料成品及半成品仓储，企业公开信息显示现货库存约 500 吨，年产量约 300 吨

• 产品规格覆盖板、棒、管、丝、箔、锻件、管件、靶材等，可按图纸定制

• 依托宝鸡地区完整的钛产业链与配套检测资源，可提供第三方检测

说明：上述库存、产量数据为企业公开自述信息，采购时建议以现场核验或书面确认为准。

Ti31 钛合金在国内对应的牌号为 TA22。该合金的名义成分为 Ti-3Al-1Mo-1Ni-1Zr，在部分学术文献中也被标记为 Ti-31（TA22）。

说明：Ti31 暂无直接对应的 ASTM 牌号，出口或替代设计通常按成分与性能协议对照，不宜直接做牌号替换。

更大规格可按客户需求定制。公司同时提供 Ti31 钛板、Ti31 锻件（饼、环、法兰等） 产品。

此外，还可按照 用户技术协议 要求定制供货。

Ti31 钛合金的名义成分为 Ti-3Al-1Mo-1Ni-1Zr，属近 α 型钛合金。

Ti31 钛合金采用 低合金化设计，各元素作用如下：

• Al（铝，2.5–3.5%）：α 稳定元素，通过固溶强化提高强度，同时保持良好塑性

• Mo（钼，0.5–1.5%）：同晶型 β 稳定元素，提高强度和耐蚀性

• Ni（镍，0.3–1.0%）：共析型 β 稳定元素，提高耐海水腐蚀性能

• Zr（锆，0.8–2.0%）：中性元素，通过固溶强化提升强度，优化合金的工艺性能

低合金化设计使其兼具中等强度、较高塑性和良好的工艺性能。

Ti31 钛合金的 β 相变点约为 940–960 ℃。这一相变点介于 TC4（980–1000 ℃）和 Ti75（920–930 ℃）之间，热加工窗口适中。

Ti31 作为海洋工程和核工业用关键材料，对杂质元素的控制较为严格：

• O（氧）≤0.15%：间隙元素，含量过高会降低塑性和韧性

• H（氢）≤0.015%：含量超标会导致 氢脆，在关键装备中必须严格控制

• N（氮）≤0.05%：使强度提高但塑性降低

• Fe（铁）≤0.20%：严格控制以防止偏析

说明：导热系数数值偏高，与常规钛合金（多在 7~16 W/(m·K)）差异较大，建议发布前与检测报告核对来源与测试条件。

Ti31 强度约为 纯钛的 1.5 倍，而工艺塑性与纯钛相当。

Ti31 钛合金具有良好的中温热强性：

• 350 ℃ 屈服强度：≥295 MPa

• 350 ℃ / 3000 h 持久强度：≥250 MPa

• 合金可在 300–400 ℃ 的温度环境下长期使用

• 在反复塑性应变中，合金 不发生循环软化 现象

耐腐蚀性能是 Ti31 的核心优势之一，文献报道的试验结果如下：

• 海水全浸腐蚀：榆林港天然海水全浸试验条件下未检出腐蚀（0 mm/a）

• 缝隙腐蚀：在 180±5 ℃ 以下天然海水介质中未发现缝隙腐蚀

• 动海水腐蚀：流速 3 m/s 条件下腐蚀率未检出（0 mm/a）

• 电偶腐蚀：与船体钢电偶腐蚀效果为 1.25

• 对 高温氯化物、高温海水、常温高速海水 均有较好的抗腐蚀能力

• 具有良好的 抗氢脆 性能

说明：以上为特定试验条件下的文献数据，实际工况下的腐蚀速率需结合介质成分、温度、流速与结构设计另行评估。

Ti31 钛合金焊接性能良好：

• 焊接接头抗拉强度 Rm > 590 MPa

• 焊接接头冲击韧性 ak ≥ 58.8 J/cm²

• 焊接系数 ≥ 0.9

• 焊缝腐蚀速率与母材差异 < 5%，优于 TC4（差异 15%–20%）

• 焊接抗裂性良好，焊接接头组织为 近 α 组织

• 可采用 活性化 TIG 焊接，涂敷焊接活性剂后焊缝熔深可显著增加

Ti31 钛合金具有良好的加工成型性能：

• 可采用 常规锻造、挤压、轧制、冷成型 等方法加工

• 可加工成 板、棒、锻件、管、饼、环 等多种产品形式

• 弯曲性能：采用 2d（d：管子直径）弯心，管材及板材弯曲可达 180°

• 扩口性能：采用 60° 锥头，管材扩口量 大于 50%

• 压扁性能：最小压扁板间距可达 4.5t 不出现裂纹

• 适于 锻造、轧制、拉伸 等加工

• 化学成分分析：主元素及杂质元素分析

• 室温力学性能：抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率、冲击韧性

• 高温力学性能：按合同要求检测

• 超声波探伤：内部缺陷检测，逐根检验

• 低倍组织：宏观组织均匀性、偏析、裂纹

• 显微组织：α/β 相比例、晶粒度

• 尺寸精度：直径公差、直线度

根据航空工业标准 HB 5264-1983，Ti31 钛棒的超声波探伤通常要求：

• 逐根检验

• AA 级 探伤等级

• 低倍组织按标准要求评定，不应有目视可见的分层、裂纹、夹杂等缺陷

Ti31 合金通常 在退火状态下使用。Ti31 钛棒通常以以下状态交货：

• 退火态（M）：获得均衡的强塑性，适用于各类结构件

• 热加工态（R）：热加工后未经热处理，后续需进一步加工的坯料

• 可按客户要求定制具体热处理制度

• 公司坚持" 质量求生存，服务谋发展 "的企业宗旨

• 产品可经 第三方权威机构检测，包括化学成分、力学性能、金相组织

• 常备现货仓储，保障供货稳定性

• 可随货提供质量证明书、成分报告与力学性能报告，并附炉批号以便追溯

典型加工流程如下：

海绵钛及合金原料 → 配料混料 → 真空自耗电弧熔炼（VAR，3 次） → 铸锭扒皮、切去冒口和锭底 → β 区高温开坯锻造（β 相变点以上 150–200 ℃）→ α+β 两相区镦拔锻造（β 相变点以下 30–40 ℃，4–5 火次）→ 精锻成型 → 热处理（退火） → 矫直 → 机加工（车光/磨光）→ 超声波探伤 → 力学性能测试 → 表面质量检验 → 标识包装 → 入库交付

Ti31 钛合金的熔炼采用 真空自耗电弧熔炼（VAR） 工艺：

• 熔炼次数 不少于 3 次

• 通过多次熔炼确保化学成分均匀和杂质控制

• 铸锭直径可达 690 mm

• 严格控制 O、N、H 等间隙元素含量

Ti31 合金通常 在退火状态下使用。主要热处理工艺包括：

• 退火处理：获得均衡的强塑性，适用于各类结构件

• 去应力退火：焊接后消除残余应力

• 热处理温度对组织性能有显著影响，需按工艺文件精确控制

• 三次 VAR 熔炼 确保铸锭成分均匀

• β 区开坯锻造 破碎铸态组织

• α+β 两相区 4–5 火次镦拔锻造 细化晶粒

• 精确的热处理制度 控制 α/β 相比例

• 锻造设备 2500 吨油压机 保证大规格锻件的充分变形

Ti31 钛合金面向 海洋环境 研发，是国内船舶、海水管道、海洋工程领域常用的专用钛材。具体应用包括：

Ti31 合金锻件已用于 余热排出冷却器，这是我国首台全钛合金焊接结构管式换热器。

• 热中子吸收截面：56×10⁻²⁸ m²，大约是锆的 30 倍、铪的 1/2

• 辐照性能稳定：在一定剂量慢中子流辐射下，布氏硬度、屈服强度略有增加，延伸率、电阻率略有下降，而 冲击韧性基本不变，密度及产品尺寸形状无明显改变

• 适用于 核动力装置 中的高温高压、常温常压部位

• 已在核动力装置 余热排出换热器 中获得应用

• 化工设备：反应器、换热器

• 管道系统：耐蚀管道

• 阀门：手动截止阀门等

• 海水淡化：预处理设备

• 氯碱工业：反应槽

• 有助于提高装置的运行稳定性，降低维修费用

• 制粉工艺：可采用 电极感应熔炼气雾化法（EIGA） 和 等离子旋转电极法（PREP） 制备 Ti31 粉末

• PREP 法特点：氧含量更低、球形度更高、流动性更好、空心粉率更低

• 选区激光熔化（SLM）：可直接成形 Ti31 钛合金试样

• 室温力学性能（参考）：抗拉强度约 970 MPa，屈服强度约 900 MPa，延伸率约 12%

• 高温性能（参考）：350 ℃ 下抗拉强度约 510 MPa，屈服强度约 400 MPa，延伸率约 17%

• 打印试样化学成分与室温拉伸性能可满足 Ti31 锻件标准要求

• 低合金化设计降低了原材料成本

• 优异的耐海水腐蚀性能有助于延长设备使用寿命，减少维护和更换费用

• 焊接性能良好，有助于降低制造成本

说明：此前版本引用的单价（如 380 元/kg）为特定时期市场参考价，钛材价格随原料行情、规格与批量波动，实际报价以当期询价为准，本页不再标注具体单价。

• 船舶制造：舰船结构、海水管道、热交换器

• 海洋工程：深海探测器、海洋平台

• 核工业：核动力装置换热器、管路系统

• 石油化工：耐蚀设备、阀门、管道

• 增材制造：3D 打印用 Ti31 粉末原料

• 产品应用于 航天、航空、冶金、3D 打印、机器人制造、石油化工、高端装备制造 等领域

三种合金的钨极氩弧焊接抗裂性均较好，焊接接头强度与母材接近。

Ti31 钛合金正从传统锻件棒材向多形态、高性能方向拓展：

增材制造（3D 打印）用 Ti31 粉末

• 电极感应熔炼气雾化法（EIGA）和等离子旋转电极法（PREP）制备粉末

• 选区激光熔化（SLM）直接成形复杂部件

• 核动力装置增材制造 余热排出换热器 是重要应用方向

大规格整体构件制造

• 直径 Φ6–Φ350 mm 大规格棒材稳定供应

• 大规格锻件（法兰、三通、管座等）的工业化生产

焊接技术升级

• 活性化 TIG 焊接技术提升焊接效率和质量

• 焊接接头力学性能持续优化

新兴领域拓展

• 深海装备耐压结构

• 核能装备关键部件

• 海水制氢耐蚀结构件

• 绿色制造：废旧 Ti31 钛合金回收利用体系建立