一、钛及钛合金板材焊接规范

1、适用范围

1）本节规定适用于船舶或海洋工程用厚度在 3mm 及以上的钛合金板。

2）采用本节规定以外的钛合金板，应将其化学成分、力学性能和应用场合等资料提交 CCS 审核，经同意后，可按公认的有关标准验收。

2、制造

1）钛合金板应由经 CCS 认可的工厂生产。

2）除本节规定以外，钛合金的制造和试验应符合本篇第 1 章和第 2 章的有关规定。

3）钛合金的熔炼应在真空条件下进行。若采用真空自耗炉重熔冶炼，其自耗电极禁止使用钨极氩弧焊焊接，且其熔炼次数应不少于2次，以保证材料的化学均匀性。

4）钛合金板通常应采用轧制方法制造。

5）除合同规定外，钛合金板通常以退火态交货。

3、表面质量

1）板表面不应有影响使用的缺欠，如裂纹、起皮、氧化皮、折皱、金属或非金属夹杂物、过碱洗痕迹等。

2）钛合金板的产品边缘应平齐、无毛刺、外形尺寸和公差范围应符合 CCS 接受的有关技术条件。

3）轻微的表面缺陷允许打磨去除。打磨一般应以轧制方向进行，打磨后的表面应形成平滑过渡，且厚度不低于技术条件所规定的最小厚度。不允许采用焊补的方法修整表面缺陷。

4、化学成分

钛合金铸锭厂应对每炉产品进行熔炼化学成分分析。化学成分应满足表一的要求。

    表一    钛合金的化学成分(%)

注：表中数据除有区间的表示外，其他值均为最高限值。

5、力学性能

1）应在每批(同一炉号、同一制造方法、同一厚度、同一热处理炉次)的板中至少抽取 1 张（当 一批板多于 4 张时，应抽取 2 张板），在板材的端部距板边约 1/4 板宽处切取一个试料。

2）每块试料中应按如下要求制取1 个拉伸试样和1 组3 个夏比冲击试样(对板厚大于 10mm者) 和 2 个弯曲试样：

(1) 拉伸试样应采用本篇第 2 章表 2.2.2.1 中序号 1 的板状比例试样（但试样宽度可为 12.5mm P7 试样）；对厚度大于 40mm 者也可采用序号 2 的圆棒形比例试样(但试样直径可为 5mm)，此时试样的轴 线应位于板的 1/4 厚度处；

(2) 对板的厚度不大于 40mm 时，冲击试样应为试样边缘距板轧制表面不大于 2mm 处；若产品厚 度超过 40mm 时，试样的轴线应位于板材的 1/4 厚度处。试样轴线应垂直于轧制方向，试样的缺口应垂 直于轧制面；

(3) 2 个弯曲试样的受拉面应至少各保持一个原轧制面，且其轴线应垂直于轧制方向。试样宽度为 15mm，对于厚度超过 5mm 的板，可单面减薄至 5mm。

3）力学性能的试样制备和试验应按本篇第 2 章相关规定进行。弯曲试验应使板两个轧制面均 受到试验。

4）钛合金的力学性能应满足表二的规定。

    表二  钛合金的力学性能

6、无损检测

1）若合同规定对板应进行无损检测时，应按合同要求进行无损检测。

7、标识与证书

1）板制造厂对检验合格的每一件钛板(薄板可叠放打包)在一个位置处清晰地标出 CCS 检验标 识和下列标记：

(1) 制造厂名；

(2) 材料的牌号和交货状态；

(3) 能够追溯钛材全部生产过程的编号或缩写；

(4) 如订货方有要求时，可标上订货合同号或其他识别标记。

2）每批板应附有材料的合格证书。合格证书应至少包括下列内容：

(1) 订货方名称和合同号；

(2) 材料的牌号、炉批号和交货状态；

(3) 材料的规格和数量；

(4) 材料化学成分和力学性能。

二、钛及钛合金管

1、一般规定

1）本节规定适用于船舶和海洋工程一般用途的钛及钛合金管。

2）采用本节规定以外的钛及钛合金管，应将其化学成分、力学性能和应用场合等资料提交 CCS 审核，经同意后，可按公认的有关标准验收。

2、制造

1）钛及钛合金管应由经 CCS 认可的工厂生产。

2）除本节规定以外，钛合金管的制造和试验应符合本篇第 1 章、第 2 章和第 4 章的有关规定。

3）钛及钛合金的熔炼应在真空条件下进行。若采用真空自耗炉重熔冶炼，应采用 2 次或以上 的重熔工艺，以保证材料的化学成分均匀性和组织均质性，并降低氧化和氮化夹杂物水平。

4）钛合金管可采用轧制、焊接或焊接加轧制的方法制造。

5）焊接管可以退火态的轧制板带卷制后，用 TIG 焊或 MIG 方法焊接而成。若需采用填充材 料时，采用的填充材料应与母材相适应。

6）钛及钛合金管的制造质量应符合本规范本篇第 4 章 4.1.3 的相关规定。

3、热处理

1）除合同另有规定外，钛及钛合金管应以退火态交货。

2）对于冷轧加工的管，通常应在不低于 540℃的温度下进行退火；对热加工的管，若加工终 止温度不低于 760℃时，可不必进一步热处理。

4、化学成分

钛合金铸锭厂应对每炉产品进行熔炼化学成分分析。化学成分应满足表三的要求。

    表三   钛和钛合金管的化学成分 (%)

注：表中数据除有区间的表示外，其他值均为最高限值。

5、力学性能

1）钛管和钛合金管可按批进行检查和试验。每批管材应由同一炉号、同一制造方法、同一规格、同一热处理炉次的钛管组成。

每批管材中按 2%的比例随机抽取不少于 2 根，按下述要求进行取样试验：

(1) 每根管取一个拉伸试样和一个压扁试样；

(2) 当订货方有要求，每根管截取一个弯曲试样。

2）拉伸和压扁试验的试样和试验应符合本篇第 2 章的有关规定。压扁试验时，当管径小于等 于 25.4mm 时，压扁系数取 0.04；对管径大于 25.4mm 时，压扁系数取为 0.06。对 TA10 合金，压扁系 数取为 0.04。

3）钛及钛合金管的力学性能应满足表四的规定。

    表四  钛及钛合金管的力学性能

6、无损检测与液压检测

1、所有钛和钛合金管均应在制造厂进行无损检测和液压试验。2、无损检测可按公认标准(如 GB/T 12969)的规定进行涡流或超声波检测。

3、如无合同规定，液压试验的压力可按下述公式确定。但一般对管径不超过 76mm 的管，试 验压力不必超过 17.2MPa；对管径超过 76mm 的管，试验压力也不必超过 19.3MPa。

式中： P ――试验压力，MPa；

k ――试验压力系数，对无缝管取 1，对焊接管取 0.85；

S ――管子的许用应力，一般取材料规定非比例延伸强度最小值的 50%，MPa；

t ――管壁厚度，mm；

D――管的名义外径，mm。

4、液压试验时，试验压力应保持至少 5s，管材应不出现畸变或泄漏。

7、标识与证书

1）制造厂应在检验合格的每一根钛管或钛合金管上清晰地标出 CCS 标识和下列标记：

(1) 制造厂名或商标；

(2) 材料的牌号和规格；

(3) 能够追溯钛管全部生产过程的编号或缩写。

2）每批管应附有材料的合格证书。合格证书应至少包括下列内容：

(1) 订货方名称和合同号；

(2) 材料的牌号、炉批号和交货状态；

(3) 材料的规格和数量；

(4) 材料化学成分和力学性能。

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