鈦制設備制造同鋼鐵等金屬材料設備制造一樣，一般有三種工藝方法：

①成形法（備料→成形→機加→焊接）。

②鑄造法。

③粉末冶金。

成形法可制備大型的、任意復雜程度的鈦設備，是最主要的工藝方法。鑄造法和粉末冶金法適于尺寸較小，形狀不十分復雜的設備和零部件，但具有工藝流程短，大批生產時成本較低的特點。大型鈦制設備一般都需要經過壓力成形、機械加工、焊接、表面處理等工序，鈦泵、鈦閥門鈦葉輪等小型單體設備常采用鑄造法生產。鈦過濾器等具有特殊功能的產品則考慮采用粉末冶金法。

一、環境與條件

（一）環境

鈦制設備常用于耐蝕場合，表面不得有鐵銹、鐵屑等物的污染，表面的鐵污染會與鈦在液相電介質中產生電偶腐蝕，同時還會因陰極析氫而使鈦基體溶入過量的氫而發生氫脆。因此要求鈦制壓力容器具有獨立的制造車間和場地。

鈦制設備制造場地應鋪設橡膠或其他軟質材料，避免直接接觸鋼制托架和鋼絲繩，不采用鋼質墊板。設備不得用鋼錘敲擊，不許穿帶釘的鞋子踩踏。不得在工件的有用部位打樣沖眼，不宜在接觸腐蝕介質的使用表面劃線。

鈦材料表面，尤其是焊接坡口區域，不應有油污、水分、有機物等，以免焊接時以氫碳等形式進人焊縫中，影響焊縫質量。制造場所尤其是焊接場地應保持清潔、無塵、無煙。

焊條、焊絲與其他焊接材料的儲存應保持干燥，相對濕度不大于60%。

當施焊環境出現下列任一種情況，且無有效措施時，禁止施焊：焊條電弧焊和埋弧焊時風速大于10m/s；氣體保護焊時風速大于1.5m/s；相對濕度大于80%時；焊件溫度低5℃時；雨雪環境。

鈦的切屑應單獨存放，避免接觸明火產生燃燒。

（二）資質

鈦制壓力容器的制造單位應持有相應的壓力容器制造許可證，應具有符合國家特種設安全監督管理部門有關法規要求的質量體系或質量保證體系。

鈦制容器的焊接應由持有特種設備安全監督管理部門頒發的相應類別焊工合格證的人員擔任。焊工考試的組織、監督、發證和持證焊工的管理等按《鍋爐容器壓力管道焊工考試與管理規則》及JB/T 4745-2002的相關規定。

鈦制設備容器的無損檢測應由持有特種設備安全監督管理部門頒發的相應方法無損檢測人員資格證書的人員擔任。鈦焊接接頭的無損檢測以射線檢測為主，且不采用磁性法檢測

（三）焊接評定與試驗

鈦制設備制造均應進行相應的焊工考試、焊接工藝評定以及產品焊接接頭的力學性能試驗等，大部分的評定方法均與鋼制壓力容器相同或相似。

鈦壓力容器的焊接評定與檢驗按JB/T4745-2002《鈦制焊接容器》標準進行。

（二）加熱條件

鈦材料的坯料或制件的鍛造、熱成形、熱處理等加熱過程中不易采用焦炭爐或煤加熱爐，以免表面受到污染，過分氧化以及溫度不均勻。一般宜采用電熱爐、煤氣爐或感應爐，爐內氣氛應為中性或弱氧化性，寧可有弱氧化性使表面產生輕徽氧化，必要時可采用施清除表面氧化層，也不可使爐內氣氛為還原性。

二、備料

（一）劃線

劃線是鈦制設備制造中的第一道工序，直接決定鈦制零件成形后的尺寸和幾何形狀。劃線的目的就是劃出板料切割和加工的邊界線，它對以后的組對與焊接工序都會產生很大的影響。

劃線包括劃下料線、加工線、各種位置線及檢驗線等，并打上必要的標志。

劃下料線時，應留適當加工余量和切割間隙，注意合理排料，提高材料利用率，并考慮材料的軋制方向。另外由于鈦材高度化學活性與特殊的物理力學性能，在各道加工工序中必須防止鐵離子污染，因此劃線過程中應注意以下幾點：

（1）對于鈦復合板，劃線應在基板上進行，禁止在鈦板上打樣沖眼。

（2）在鈦材上劃線應盡量用金屬鉛筆。

（3）在以后的加工工序中能去除的部位才允許打樣沖眼。

劃線方法 鈦設備加工工序劃線主要采用實樣法，即直接在原材料上或半成品上按樣板或1:1放樣劃線。

（二）下料

鈦材下料可以用剪切、沖壓、割切（氣割、水割或等離子割等）或切削等方法下料。對于管材、棒材可采用鋸床、切管機、砂輪切割機等機械方法切割。鈦材邊緣加工必須采用機械切削的方法；用割切的方法下料時，要避免火花飛濺到鈦的表面，同時考慮用機械方法除去割切后的污染部分；對于鈦復合材，機械切割時基層應朝下，防止復層被損傷。對于基層厚度大于40mm的復合板，切割時最好在鈦復層一側用批鏟先挑出一條溝槽，然后由鈦復層往基層方向切割。割切復合板時，復層朝上或朝下均可，但朝上注意保護鈦表面不被割切料渣飛濺劃滑。

（1）剪切下料

鈦及鈦合金在采用剪切下料時，必須注意鈦材表面保護防止損傷。厚度在3.5mm以上的板材剪切時，要求剪床必須具有較大的夾持力。常用的機械剪切下料多采用龍門剪板機與圓盤剪。而以龍門剪板機的應用最為廣泛，通常只能剪切直線，有的還能一次剪切出坡口，剪切長度受到機床跨距的限制最大剪切長度可達3500mm，厚度為32mm。剪切易產生扭曲變形，當所剪板是厚而窄的板條時，扭曲變形特別顯著，所以剪切之后應該校平板條。

（2）沖壓落料

鈦設備零件采用沖壓落料的大多為塔內件，如泡罩、浮閥、山形螺栓板、異形墊片等，即在沖床上安裝由上下沖模組成的沖裁模具，板料送入模具后經定位-預壓-沖裁下料-卸料四工步一次完成。經落料的毛坯即為半球體的圓形毛坯，沖壓落料大多用在批量（多達數萬件）生產中，因為沖壓模具費用較高，小批量零件很少采用。

（3）火焰切割

火焰切割通常稱為氣割，它是利用可燃氣體與氧氣混合產生的火焰流(通常稱為預熱火焰），將被切制的金屬加熱到其燃燒溫度，然后噴射高速氧流，使割縫處被加熱到燃點發生劇烈燃燒，并吹除掉燃燒后產生的氧化物，從而把金屬分割開來?？扇細怏w與氧氣的混合以及切割的噴射都是依靠割炬來完成的?；鹧媲兄频闹饕攸c是：設備簡單、生產率高、成本低，對切割厚度較厚或形狀較復雜的零件的坯料特別適用。

火焰切割的技術發展很快，光電跟蹤自動氣割技術、數控氣割技術等各種高速氣割工藝都已開始廣泛采用。這不僅提高了氣割工作的生產率和切割質量，而且降低了成本

（4）高壓水切割

水切割是利用超高壓技術把普通的自來水加壓到380MPa（55.000pSi）壓力或更高，然后再通過內孔直徑約為0.01~0.04mm的細小噴嘴噴射形成速度約為800~1000m/s（約為音速的三倍）的高速射流，該射流可用來切割軟基性材料。如果再在射流中加入適量的砂料則幾乎可以用來切割所有的材料。全套水切割設備由高壓主機、切割頭和供砂系統、切割機臺及控制系統四大部分組成。高壓水切割的主要特點是：切割間隙和氧化區小，切割面平整，可節約鈦材。切割厚度可達200mm以上。

（5）鋸切

厚度在3.2mm以上的鈦板常采用鋸切。鈦及鈦合金鋸切，有圓盤鋸、弓形鋸以及帶鋸等之分，鋸鈦應采用低的表面速度和連續強制進料。鋸切不會產生邊緣裂紋，但有毛刺，須在下料后打磨掉。鋸切鈦用的帶鋸機應具有一定的剛性，并有足夠功率，以維持鋸切時有恒定的速度，并能自動進給。為了提高鋸切效率及延長鋸的壽命，在切割前最好使用砂輪或車削等方法去除材料的表面硬化層。

（6）砂輪切斷

砂輪切割適用于切削表面要求不高的情況，常用于棒材、小直徑管件等，切割方法有直切式和往復式兩種。

（7）陽極-機械切割

大直徑的棒材一般采用陽極-機械切割法。這種方法采用的刀具是電極（陽極），金屬刀具厚1~4mm，常用電解液為水玻璃溶液。切割時的電參數取決于被切金屬的性質和被切工件件的截面積。

（8）切管機切斷

鈦及鈦合金管材切斷，為了防止砂輪片切割時脫落的砂輪灰污染管材內表面，往往彩切管機進行切斷，切管機是用車刀進行切斷的。