解 晨，魏佳琦，張 偉，馮永琦，馮軍寧，馬忠賢，胡志杰，陶海林

（1.寶雞鈦業(yè)股份有限公司,陜西 寶雞 721014；2.寶鈦集團(tuán)有限公司,陜西 寶雞 721014）

0 引言

GB/T 3623-2007[1]《鈦及鈦合金絲》自發(fā)布實(shí)施以來，對我國一般工業(yè)用鈦及鈦合金絲材的生產(chǎn)應(yīng)用起到了積極的推廣作用，但隨著我國鈦及鈦合金工業(yè)的快速發(fā)展，已成功研制并成熟應(yīng)用了一大批鈦合金絲材（TA0、TA1、TA2、TA3、TA8、TA8-1、TA9-1、TA18、TA22、TA23、TA24、TA31、TA36 等），至今未納入國家標(biāo)準(zhǔn)中，對新研制應(yīng)用鈦合金絲材的訂貨、生產(chǎn)、驗(yàn)收造成了較大困難，也不利于鈦及鈦合金產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。

自2007 年以來，我國在GB/T 3623-2007 的基礎(chǔ)上，對一般工業(yè)用鈦及鈦合金絲材進(jìn)行了大批量地開發(fā)研制，并取得了豐碩的科研成果。目前已與應(yīng)用單位簽訂了大批量的協(xié)議技術(shù)條件，可以批量穩(wěn)定地生產(chǎn)和應(yīng)用最新研制的鈦及鈦合金絲材，也積累了大量真實(shí)可靠的生產(chǎn)應(yīng)用數(shù)據(jù)。由此可見，修訂GB/T 3623-2007 國家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)條件已成熟，具備充實(shí)的修訂條件和恰當(dāng)?shù)男抻啎r(shí)機(jī)。

目前，最新版標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3623-2022《鈦及鈦合金絲》[2]已于2022 年7 月11 日發(fā)布，2023 年2 月1 日起正式實(shí)施。近年來，寶鈦集團(tuán)有限公司作為國家標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位發(fā)現(xiàn)，新版標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際產(chǎn)品的訂貨、生產(chǎn)和驗(yàn)收時(shí)，均存在一定程度的異議。為此，筆者重點(diǎn)解析新舊版標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)變化，為標(biāo)準(zhǔn)在后續(xù)引用、生產(chǎn)、驗(yàn)收過程提供指導(dǎo)。

1 GB/T 3623 標(biāo)準(zhǔn)的歷史演變

YB 764-1970《鈦及鈦合金焊絲》[3]首次發(fā)布于1970 年，是我國第一項(xiàng)鈦及鈦合金焊絲標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)由較為常用的TA1、TA2、TA3、TA4、TA5、TA7和TC3 7 個(gè)牌號組成，標(biāo)準(zhǔn)主要適用于焊絲產(chǎn)品的生產(chǎn)和驗(yàn)收，產(chǎn)品規(guī)格范圍為0.20～6.00 mm，其技術(shù)要求僅規(guī)定了焊絲的直徑允許偏差、化學(xué)成分、供貨狀態(tài)和表面質(zhì)量要求。

由于標(biāo)準(zhǔn)化管理機(jī)構(gòu)的變化，1983 年對YB 764-1970《鈦及鈦合金焊絲》進(jìn)行了首次修訂，修訂后的國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3623-1983《鈦及鈦合金絲》[4]不再局限于焊絲的單一用途，同時(shí)，新增TC4 鈦合金絲材，增加冷加工態(tài)供貨方式，并增加對其他用途絲材要求進(jìn)行室溫拉伸性能的規(guī)定，為后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)室溫拉伸性能指標(biāo)的確定提前進(jìn)行數(shù)據(jù)積累。

GB/T 3623-1998《鈦及鈦合金絲》[5]在1983 版使用的基礎(chǔ)上增加了低強(qiáng)度工業(yè)純鈦TA0，低間隙TA0ELI、TA1ELI、TA2ELI、TA3ELI，耐蝕鈦合金TA9 和TA10，增加兩相鈦合金TC1，刪除了TA5；明確了結(jié)構(gòu)件絲的化學(xué)成分按GB/T 3620.1-1994[6]的規(guī)定進(jìn)行。并根據(jù)焊絲的使用特點(diǎn)，對焊絲的化學(xué)成分進(jìn)行了更加嚴(yán)格的規(guī)定；規(guī)定了結(jié)構(gòu)件絲的力學(xué)性能，以及增加了熱加工態(tài)，并明確提出了絲材低倍組織檢驗(yàn)的要求。

GB/T 3623-2007 參照國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)ASTM B348[7]和ASTM B863[8]對純鈦結(jié)構(gòu)件絲力學(xué)性能進(jìn)行了調(diào)整，并加嚴(yán)抗拉強(qiáng)度指標(biāo)；將原TA4 牌號變?yōu)門A28；增加了TA1-1、TC2 和TC4ELI 三種牌號及其技術(shù)要求；調(diào)整了純鈦焊絲的化學(xué)成分，其中低間隙純鈦焊絲的化學(xué)成分與AWS A5.16-2004[9]基本一致；加寬了TC4 鈦合金絲材的供貨直徑范圍，并對直徑小于2 mm 結(jié)構(gòu)絲材的力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整；增加了直段絲、復(fù)繞供貨方式，并規(guī)定了堿酸洗和磨光的表面處理方式；根據(jù)檢驗(yàn)項(xiàng)目細(xì)化了檢驗(yàn)結(jié)果的判定方法。從2007 版開始，標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)更加完整，對技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等要求的規(guī)定更加細(xì)化，操作性更強(qiáng)。

2022 年，隨著鈦及鈦合金絲材在航空航天、醫(yī)療器械、汽車、建筑、電子及體育休閑用品等諸多領(lǐng)域的高速發(fā)展，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)已不能較好地服務(wù)于生產(chǎn)和采購，越來越多的新型鈦及鈦合金用于結(jié)構(gòu)絲材或焊接絲材，但現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中并未包含。其次，對絲材的盤卷方法也提出進(jìn)一步要求。因此，GB/T 3623-2007《鈦及鈦合金絲》的修訂已刻不容緩，不僅給生產(chǎn)單位和采購單位帶來方便，也使鈦及鈦合金絲材的生產(chǎn)更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，可進(jìn)一步推動產(chǎn)品的研制、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用，對國內(nèi)絲材的應(yīng)用發(fā)展極具重大意義。

2 GB/T 3623-2022 標(biāo)準(zhǔn)解析

GB/T 3623-2022 與GB/T 3623-2007 相比，整體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了較大的編輯性修改，新版標(biāo)準(zhǔn)仍按用途將絲材分為結(jié)構(gòu)件絲和焊絲兩類，主要技術(shù)變化涵蓋材料、化學(xué)成分、規(guī)格范圍、力學(xué)性能、外形尺寸及其允許偏差、試驗(yàn)方法等內(nèi)容。

2.1 材料

GB/T 3623-2022《鈦及鈦合金絲》刪除了2007版3.3 條中的“材料”要求，主要基于以下兩點(diǎn)：①鑄錠的熔煉方式、熔煉次數(shù)屬于工藝控制范疇，在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中無法評定和驗(yàn)證；②制造絲材的鑄錠采用真空自耗電弧爐熔煉為鈦及鈦合金絲材制備的基本要求，且生產(chǎn)的絲材滿足標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)即可，無需規(guī)定熔煉方式、熔煉次數(shù)。綜上所述，本版次刪除“材料”要求。

2.2 產(chǎn)品分類

2013 年，總裝、國標(biāo)委收到部分國防領(lǐng)域單位反映，認(rèn)為：GB/T 3620.1-2007 版修訂中規(guī)定的TA1、TA2、TA3 與早期定型型號中的TA1、TA2、TA3要求不一致，導(dǎo)致訂貨出現(xiàn)差錯，產(chǎn)品性能不能滿足設(shè)計(jì)要求，出現(xiàn)批次不合格情況，影響裝備交付和質(zhì)量[10]。依據(jù)GB/T 3620.1-2016《鈦及鈦合金牌號和化學(xué)成分》[11]的換版修訂，使產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)中涉及的牌號報(bào)出一致，本次的換版修訂工作恢復(fù)了1994 年版中TA0、TA1、TA2、TA3 的產(chǎn)品，增加了最新研制的新型鈦及鈦合金絲材牌號TA8、TA8-1、TA9-1、TA18、TA22、TA23、TA24、TA31、TA36 等鈦及鈦合金絲材的技術(shù)要求，推廣了新型研制的鈦合金產(chǎn)品；將“TA1ELI、TA1、TA2ELI、TA2、TA3ELI、TA3、TA4ELI、TA4”更改為“TA1GELI、TA1G、TA2GELI、TA2G、TA3GELI、TA3G、TA4GELI、TA4G”，從而提高了與已發(fā)布實(shí)施國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3620.1 之間的協(xié)調(diào)性和一致性。

同時(shí)，經(jīng)過市場調(diào)研，由于行業(yè)內(nèi)設(shè)備的升級以及工藝的優(yōu)化，將TA1-1、TC4、TC4ELI 產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)格范圍調(diào)整為0.8～7.0 mm。

2.3 化學(xué)成分

結(jié)合市場需求，目前除GB/T 3623-2007 中涉及的焊絲化學(xué)成分，新增各類如航空、航天、艦船等用途的焊絲成分；恢復(fù)了GB/T 3620.1-1994 中工業(yè)純鈦的牌號及其技術(shù)要求；同時(shí)結(jié)合目前已批量穩(wěn)定供應(yīng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中焊絲成分要求，補(bǔ)充完善本標(biāo)準(zhǔn)的焊絲化學(xué)成分，新增TA0、TA1、TA2、TA3、TA4、TA18、TA22、TA23、TA24、TA31 和TA36 鈦及鈦合金焊絲的化學(xué)成分。

2.4 外形尺寸及其允許偏差

結(jié)合目前客戶需求、設(shè)備升級及工藝水平的提升，更改了絲材的復(fù)繞（盤）要求及直徑允許偏差要求，將“當(dāng)需方要求且在合同中注明時(shí)，直徑小于3.5 mm 的焊絲可焊接復(fù)繞（盤）”修改為“需方要求并在訂貨單中注明時(shí)，焊絲可焊接復(fù)繞(盤)”。

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 39799-2021《鈦及鈦合金棒材和絲材尺寸、外形、重量及允許偏差》[12]已發(fā)布實(shí)施，本標(biāo)準(zhǔn)對其直接進(jìn)行引用，從而簡化標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，故規(guī)定絲材的尺寸及其允許偏差應(yīng)符合GB/T 39799-2021 的規(guī)定，其中直徑允許偏差應(yīng)符合GB/T 39799-2021 中Ⅰ級的規(guī)定。

2.5 力學(xué)性能

補(bǔ)充新增經(jīng)熱處理后（退火態(tài)直接取樣測試）結(jié)構(gòu)絲材的室溫力學(xué)性能，結(jié)合市場需求，同時(shí)參照GB/T 3623-1998、GB/T 3623-2007、ASTM B863-2019 的性能要求,同時(shí)借鑒GB/T 3621-1994[13]和GB/T 3621-2007[14]中材料的屈服考核指標(biāo)，加嚴(yán)檢測要求，增加了相關(guān)牌號屈服強(qiáng)度指標(biāo)的考核，其中，規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度值的測定，只適用于直徑大于3.0 mm 絲材，具體要求見表1。表1 以外其他牌號結(jié)構(gòu)絲的性能報(bào)實(shí)測值。

表1 鈦合金絲力學(xué)性能Table 1 Mechanical properties of titanium alloy wire

2.6 附錄A

GB/T 3623-2022 刪除了附錄A《鈦及鈦合金絲材的熱處理制度》，推薦的熱處理制度范圍較廣，指導(dǎo)意義不強(qiáng)，且不同行業(yè)的使用要求不盡相同，本標(biāo)準(zhǔn)建議只要滿足標(biāo)準(zhǔn)所列的產(chǎn)品各項(xiàng)性能要求即可，故建議不對熱處理制度進(jìn)行推薦。

2.7 化學(xué)成分分析方法

為了便于操作，提升檢測效率，添加各檢測機(jī)構(gòu)實(shí)際使用的合金元素化學(xué)成分分析方法YS/T 1262[15]，YS/T 1262 相比于GB/T 4698[16]測定的非氣體元素種類更全面，測定的元素含量范圍更廣，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)多元素含量一次同時(shí)測定，效率更高。故將“產(chǎn)品的化學(xué)成分仲裁分析方法按GB/T 4698 的規(guī)定進(jìn)行”修改為“產(chǎn)品的化學(xué)成分按GB/T 4698（所有部分）或YS/T 1262 進(jìn)行檢測，化學(xué)成分仲裁分析方法按GB/T 4698（所有部分）進(jìn)行檢測?！?/p>

3 結(jié)語

GB/T 3623-2022《鈦及鈦合金絲》經(jīng)4 次研制修訂后，規(guī)定的產(chǎn)品品種更為全面、技術(shù)要求更具適用性，可以及時(shí)解決國家標(biāo)準(zhǔn)中產(chǎn)品牌號表述不一致、最新研制產(chǎn)品無標(biāo)準(zhǔn)可依、技術(shù)要求落后國外先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等實(shí)施過程中存在的各項(xiàng)問題，以便充分發(fā)揮國家標(biāo)準(zhǔn)之間的相互協(xié)調(diào)性和一致性。

本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施后，可使我國一般工業(yè)用鈦及鈦合金絲材的技術(shù)要求更加先進(jìn)、合理，使我國鈦及鈦合金絲材的整體質(zhì)量水平達(dá)到國際先進(jìn)水平，對促進(jìn)我國鈦及鈦合金絲材生產(chǎn)應(yīng)用的有序化和規(guī)范化將產(chǎn)生積極作用，對推廣我國鈦及鈦合金絲材的發(fā)展將產(chǎn)生重要影響，并將有力的推動我國鈦及鈦合金產(chǎn)品快速健康的發(fā)展。