钛板是以钛及钛合金为主要原料通过热轧或冷轧工艺制成的金属板材,具有银灰色金属光泽。这种材料最显著的特点是密度低(约4.51g/cm³)但强度极高,其比强度(强度与密度比值)超过绝大多数结构金属材料,在需要减重又要求强度的航空航天领域应用广泛。钛板按照纯度可分为工业纯钛(TA1-TA4)和钛合金(如TC4钛铝钒合金),其中TC4钛合金综合性能最优异,抗拉强度可达895MPa。
在耐腐蚀性能方面,钛板表现尤为突出,能够耐受海水、氯化物及多种酸碱介质的腐蚀。这得益于其表面形成的致密氧化膜(TiO₂),即便在受损后也能快速自我修复。特别值得注意的是,钛板在浓度低于3%的盐酸和低于4%的硫酸中仍能保持稳定,这种特性使其成为化工设备、海水淡化装置的首选材料。医用级钛板(如TA1-ELI)更因良好的生物相容性被广泛应用于人造关节、牙科种植体等医疗器械制造。
钛板的加工需要特殊工艺支持,由于其导热系数低(约7.955W/m·K),在切削加工时容易产生高温导致刀具磨损。通常需要采用低转速、大进给量的加工参数,并使用专用切削液降温。焊接方面推荐使用惰性气体保护焊(TIG),氩气纯度要求达到99.99%以上以防止氧化。虽然加工难度较大,但经过适当工艺处理的钛板制品使用寿命可达普通不锈钢的3-5倍。
规格选择上需重点关注厚度公差,常见工业用钛板厚度范围从0.5mm到100mm不等,其中薄板(≤4mm)主要用于装饰、医疗器械领域,中厚板(4-20mm)适用于压力容器制造,特厚板(>20mm)则多用于航空航天结构件。宽度规格通常为1000-3000mm,长度可达6000-12000mm,特殊尺寸可通过定制实现。表面状态分为酸洗面、抛光面、喷砂面等多种处理方式,可根据不同应用场景选择。
随着3D打印技术的发展,近年出现了专用于增材制造的钛合金板材,这类材料通常以粉末冶金方式制备,粒径控制在15-45μm范围内。与传统轧制板材相比,3D打印用钛板能实现更复杂的结构成型,孔隙率可控制在0.5%以下,特别适合制造具有内部流道结构的精密部件。在采购钛板时,除常规的力学性能检测外,还需进行超声波探伤(检测内部缺陷)和光谱分析(确认成分比例),确保材料质量符合GB/T 3621-2007等标准要求。