Ti-3Al-2.5V 是一款α+β 型钛合金，也是典型的低合金化钛合金，以优异的冷加工性能、焊接性能和耐蚀性为核心优势，广泛应用于航空航天、海洋工程等领域的薄壁结构件与管路系统。

1. 核心化学成分（质量分数）

该合金成分设计兼顾塑性与强度，各元素含量精准控制如下：

• 铝（Al）：2.5% - 3.5%，α 相稳定元素，提升合金室温与高温强度，改善抗氧化性

• 钒（V）：2.0% - 3.0%，β 相稳定元素，优化合金塑性与冷加工性能

• 铁（Fe）：≤0.25%，有害杂质，严控含量避免降低合金韧性与耐蚀性

• 碳（C）：≤0.08%，过量易形成硬质碳化物，损害加工性能

• 氮（N）：≤0.05%，严格限制，防止产生脆性相

• 氢（H）：≤0.015%，控制氢含量以避免氢脆风险

• 氧（O）：≤0.15%，少量氧可强化 α 相，过量会导致合金脆化

• 钛（Ti）：余量，构成合金基体，保障基础力学与耐蚀性能

2. 关键性能指标

（1）力学性能

Ti-3Al-2.5V 的力学性能与热处理状态密切相关，典型状态下性能如下：

该合金屈服强度适中，塑性优异，冷加工变形量可达 50% 以上，加工后强度显著提升，且低温韧性良好，在 - 253℃低温环境下仍能保持良好的抗冲击性能。

（2）耐腐蚀性能

合金表面可快速形成致密的氧化钛保护膜，在海水、潮湿大气、中性盐溶液及大多数有机酸、碱介质中耐蚀性优异；在航空煤油、液压油等介质中稳定性良好，同时具备抗应力腐蚀开裂的能力，适合海洋与航空领域的腐蚀工况。

（3）物理性能

• 密度：约 4.51g/cm³，仅为钢的 60%，轻量化优势显著

• 熔点：约 1620℃

• 热导率：21.6W/(m・K)（20℃），导热性低于钢，隔热性能较好

• 线膨胀系数：8.6×10⁻⁶/℃（20 - 100℃），尺寸稳定性良好

3. 加工与热处理工艺

（1）热加工

热加工温度范围为 850 - 950℃，需避开 β 相变点（约 925℃）附近温度区间，防止晶粒粗大；锻造、轧制后空冷即可获得均匀的 α+β 双相组织，热加工后需进行退火处理以消除应力。

（2）冷加工

退火态的 Ti-3Al-2.5V 冷加工性能极佳，可进行冷轧、冷拔、冲压、折弯等操作，适合制造薄壁管、薄板等精密部件；冷加工变形量超过 30% 时，建议进行中间退火，避免加工硬化导致开裂。

（3）热处理

• 退火处理：常用温度为 670 - 720℃，保温 1 - 2 小时后空冷，可消除加工应力，恢复塑性，是该合金*常用的热处理工艺。

• 时效处理：该合金强化效果有限，一般不采用时效处理，退火态即可满足大部分工况需求。

（4）焊接性能

Ti-3Al-2.5V 是焊接性能*好的钛合金之一，可采用钨极氩弧焊（TIG）、等离子弧焊等工艺，焊接接头强度可达母材的 90% 以上；焊接时需严格保护熔池与热影响区，防止空气（氧、氮、氢）污染导致接头脆化。

4. 主要应用领域

• 航空航天：用于制造飞机液压系统管路、燃油管路、导管接头、仪表支架等薄壁结构件，轻量化优势可有效降低飞机自重。

• 海洋工程：制作海水淡化设备管路、海洋平台的耐腐蚀管件、海底探测仪器外壳等，耐受海水长期腐蚀。

• 汽车工业：用于赛车、高端汽车的排气管、制动系统部件，利用其轻量化与耐蚀性提升部件性能。

• 医疗器械：可制造医用导管、植入器械的辅助部件，生物相容性良好，且耐体液腐蚀。