

钛球(材质多为 TA1、TA2 纯钛及 TC4 钛合金)因轻量化、高强度、耐腐蚀等特性,广泛应用于化工、航空航天等领域。其加工工艺需适配钛材导热差、易粘刀、加工硬化明显的特性,按尺寸分为小型(φ3~10mm)、中小型(φ10~16mm)、中大型(φ16~28mm)三类,核心流程如下:
一、原材料预处理
选用符合 GB/T3620-2007 标准的钛锭 / 钛棒,经真空熔炼(真空自耗电弧熔炼 VAR)提纯,降低氧、氮等杂质含量,避免加工裂纹。棒材表面先车削去皮,去除氧化皮与缺陷,确保基材纯净。
二、球坯成型(分尺寸工艺)
小型 / 中小型钛球(φ3~16mm):冷镦成型
常温下将钛棒送入冷镦机,通过模具高压锻压成球形毛坯,效率高、材料利用率高。 冷镦后经光球处理,初步修正圆度,去除毛刺与飞边,获得规整球坯。
中大型钛球(φ16~28mm):热轧 + 退火
钛棒加热到 800~900℃后热轧成型,提升塑性、避免开裂;随后真空退火(温度 500~600℃),消除热轧应力、细化晶粒,防止后续加工变形。
三、热处理强化
球坯成型后进行真空热处理:纯钛球采用去应力退火,钛合金球(如 TC4)经淬火 + 回火,提升硬度与强度,同时保持韧性,避免加工中出现裂纹。
四、精密磨削与研磨(核心精度环节)
钛球精度(公差 ±0.005mm)与光洁度依赖多道研磨:
硬磨:用硬质合金砂轮粗磨,快速修正尺寸、提升圆度;
初研:粗粒度研磨剂(金刚石 / 氧化铝)研磨,降低表面粗糙度;
精研(2 次):细粒度研磨剂精细加工,达镜面效果(Ra≤0.02μm),无沙眼、裂痕。
五、表面强化与探伤
表面强化:可做渗氮 / 钝化处理,提升表面硬度与耐腐蚀性,钝化膜破损后可自愈;
无损探伤:采用超声波 / 磁粉探伤,检测内部裂纹、夹杂等缺陷,确保内部质量。
六、成品检测与包装
检测尺寸精度、圆度、表面粗糙度,合格后清洗、烘干,真空包装防氧化。