管路系統是飛機的生命線，其性能好壞直接影響飛機的整體性能。如果把發動機比作飛機的心臟，那么形形色色的管路就像飛機的血管網，源源不斷地把各種營養輸送到飛機全身的各個角落。管路系統的可靠性和持久性是影響飛行安全、降低維修成本和滿足適航要求的重要因素，因此提高管路系統的技術水平對提高飛機性能是非常重要的。

鈦合金作為一種先進的輕量化結構材料，具有優異的綜合性能，其密度小，比強度高，疲勞強度和抗裂紋擴展能力好，抗蝕性能優異，焊接性能良好等，因此在航空、航天、汽車、造船、能源等行業具有日益廣泛的應用前景。鈦產量中約80%用于航空和航天工業。由于鈦合金管的研制和加工技術難度很大，加之鈦合金材料價格昂貴，使其在應用方面受到限制，目前主要在工業耐腐蝕和船舶方面的應用相對較廣，如海水裝置、核電、鹽堿行業以及艦船等。但國外，由于鈦合金管材的研制和配套應用技術發展成熟，因此，鈦合金管材在發達國家的航空、航天等領域已有一定的應用，如國外先進飛機的引氣管路、液壓管路、燃油管路等都廣泛采用了鈦合金管。而我國，由于鈦合金管材研制、彎曲及管接頭技術尚未完全成熟，鈦合金管在民用飛機和軍用飛機上均還未獲得廣泛應用[12]。由于鈦合金管材的應用涉及管材研制、彎曲成形、管端頭加工與連接等方面，因此，立坤鈦業結合鈦合金管材的研制技術、鈦合金管彎曲成形技術及鈦合金管端頭加工與連接技術等方面的國內外現狀與發展趨勢，分析了鈦合金管材在我國飛機上的應用情況及與國際先進水平的差距，并指出了鈦合金管材在我國飛機管路系統的應用前景，從而為鈦合金管材在我國先進飛機上逐步的廣泛和成熟應用提供指導。

在鈦合金管制造方面，世界各國一直致力于提高鈦合金管的可靠性和柔韌性，擴大產品系列。

造技術已比較成熟。對于低強度、低合金化的鈦及鈦合金無縫管制造均采用冷軋真空退火工藝，而管坯制備主要采用鉆孔擠壓和斜軋穿孔兩類工藝，其中鉆孔擠壓方法的金屬消耗量大，工藝廢料高達10%~15%，但管坯壁厚均勻；而采用斜軋穿孔方法的金屬消耗量小，工藝廢料為1%~3%，軋制變形的溫度、速度范圍較寬，道次變形量可達20%~90%，可減少加熱次數和鈦合金的氧化損失，提高成品率，但缺點是管坯厚度公差稍大。目前，斜軋穿孔是無縫管生產的主要方法。對中、高強鈦合金無縫管，則采用溫軋技術，即在軋管機上安裝感應加熱裝置，一般溫度控制在再結晶溫度以下100℃左右。采用溫軋技術可生產中等規格的Gr5(Ti-6A 1-4V) 鈦合金管材 。另外， K.Srinivasan等[16]研究了采用開式模具擠壓商業純鈦管的可行性。結果表明，采用開式模反向擠壓制造純鈦管的質量較高，消耗的潤滑劑少，且模具結構較擠壓制管方式簡單，但這種方式只適用于比較短的管件的制造。

10年前， 美國RMI公司的R.W.Schutz就給出了一種高效率、低成本生產Gr5、Gr23、Gr29和Gr28無縫管的熱穿孔軋制工藝，所生產的無縫鈦管的直徑達610mm、壁厚達26mm、長度達12m，已被成功應用于能源行業的地熱鹽井，深水海上鉆井升管、鉆桿等方面。

提高管材的性能和承載能力一直是鈦管研制領域的熱門課題，世界各鈦管生產制造商不斷提高鈦合金管的強度極限。在美國，通過采用去應力退火方式已經可以安全、可靠地實現860MPa級的高強鈦合金管Gr9的制造。雖然高強度有助于提高鈦管的抗拉、扭轉等能力，擴大其抗拉伸、耐高壓、復合疲勞等的適應性，但強度提高的同時也會導致塑性、韌性降低，增大裂紋敏感性，并增加后續的彎曲、管端頭成形的難度。因此，隨著鈦管應用的不斷擴大，除了材料強度以外，還應更加關注鈦管性能的其他方面，包括塑性、韌性、疲勞壽命、顯微組織以及焊接性能等，以達到綜合性能的良好匹配。

由于鈦無縫管加工工序多、生產周期長、效率低、成本高，使得其應用受到限制。而基于鈦帶軋制、焊接工藝為主的鈦焊管，由于材料利用率高、生產效率高，而且其擴管、彎曲性能也與無縫管幾乎無差別，所以國內外鈦焊管的用量在逐年增加，各國也都在發展自己的鈦焊管生產體系，并在電站冷凝器中日益得到應用。

表1為目前國外生產制造鈦合金管的主要廠家及產品情況。其中，90%左右的鈦管是材質為工業純鈦(Grl和BT 1-0) 的無縫管和焊管， 其次是Gr 9(Ti-3Al-2.5V) 、Gr 5/BT 6(Ti-6Al-4V) 和I IT-7M(Ti-2Al-2.5Zr)等鈦合金無縫管。

表1 發達國家的鈦管生產情況

在低強、低合金化鈦合金無縫管制造方面，我國同樣采用冷軋真空退火工藝，該技術在我國已經成熟。然而，由于受中、高強鈦合金管材冷變形能力的限制，必須采用溫軋技術，但目前我國的中、高強鈦合金管材溫軋生產技術尚不夠成熟，高強度鈦合金薄壁管TA18M(對應Gr9)的研制目前尚處于探索試制階段。表2為國內生產制造鈦合金管的主要廠家及其產品情況。

表2 我國的鈦管生產情況

另外，上海長隆金屬鈦材廠還探索出了自行車用Ti-3Al-2V無縫管和Ti-3Al-2.5V異型管生產工藝[2122〕。其中，常州法力諾長城焊管公司是法國VAL TIME T公司在中國投資的全資子公司， 其產品主要為焊管，經過10年的發展，該企業已發展成為國內焊接管材生產的龍頭企業，占有國內市場70%左右的份額。寶雞鈦業股份有限公司所生產的鈦及鈦合金管的外徑介于6mm~210mm，.壁厚介于0.5mm~12mm之間。由于寶雞鈦業股份有限公司還與常州法力諾長城焊管有限責任公司、法國VAL TIME T公司和美國Time t Asia公司合資組建了西安寶鈦美特法力諾焊管有限責任公司，因此該公司還具備生產鈦合金焊管的能力。西北有色金屬研究院下屬的西部鈦業股份有限公司所生產的鈦及鈦合金管的外徑介于3mm~130mm，壁厚介于0.2mm~4.5mm之間。江蘇宏寶集團有限公司所生產的鈦及鈦合金管的外徑介于6mm~159mm，壁厚介于0.5mm~15mm之間。

對比表1、表2可以看出，國內在純鈦和中、低強度、低合金化的鈦及其合金管生產能力方面與發達國家相當，如表3所示。但國內尚不能生產高強TA18M管(Gr 9) 。并且美國RMI生產的鈦及其合金管的長度可達6000ft~10000ft(1830m~3050m)，并可以線圈形式供貨，而國內尚無法達到此水平。

表3 中國與美國和俄羅斯生產的鈦及其合金管牌號對比

相關鏈接