上海有色金属研究院（上海有色金属研究院地址）
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在深井钻探过程中，由于钻杆柱在套管内的长时间旋转运动，钻杆接头等部位与套管内壁研磨，导致套管存在不同程度的磨损。钻井时间越长，钻杆作用在套管上的侧向力就越大，由此引起的套管和钻柱摩擦与磨损问题就越来越突出；同时化学腐蚀也越来越严重。所以对套管质量和使用中套管质量的检测对超深井钻探来说是非常重要的。
套管检测包括：套管质量地面检测和套管磨损井内检测。
4.1.1 套管质量检测
国内外的统计资料表明，尽管套管生产厂在套管出厂前进行过在线检测，但由于种种原因，还有约3.5%～5.5%有缺陷的套管出厂。因此，在超深井钻探施工中，必须采用先进的检测手段对所用套管进行可靠的缺陷检测。套管质量检测需采用无损伤检测 *** 。
（1）超声波探伤 ***
超声波探伤仪的种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用最为广泛。一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种不连续往往又造成声阻抗的不一致，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。
超声波探伤常用的仪器设备是中国科学院武汉物理研究所科声技术公司研制生产的多通道数字式超声波探伤仪，它能满足从多个探伤面同时进行多种缺陷的全面检测的需要，并能实现自动扫描、数字化控制和数据采集，从而提高了探伤的速度和超声波探伤的可靠性，可实现对被检测件的自动探伤。
应用多通道数字式超声波自动探伤技术进行原油套管的自动化检测，应从如下3个方面考虑：①具有满足石油套管进行自动探伤的超声波自动探伤仪；②为石油套管自动探伤设计合理的超声波探伤 *** ；③具有满足自动探伤技术要求并配套的机械设备。目前，除螺纹和接箍部分的探伤需要进行试验研究以外，其他部分均为较成熟的或可以实现的技术。
科声公司生产的多通道数字式超声波探伤仪具有5个特点，是应用超声波自动检测必须具备的条件：①仪器具有较高的重复频率，能保证实现较高的检测速度和探伤密度；②各个通道性能一致，确保读数精确、可靠。在检测过程中，对同样的缺陷在不同的通道检测时，应有同样的结果，这样就不会漏检和误检，以便于缺陷的定量和设立探伤工艺标准；③适应能力强，在实际应用中往往要求使用不同的工作频率、不同的量程范围和不同的灵敏度，探伤仪能适应这些场合的探伤工作；④能自动进行伤波识别和报警，在自动探伤场合探伤人员监测伤波是不可取的，所以探伤仪的功能已经从对超声回波的拾取、显现，引申到了自动读数、自动补偿、自动定量、自动识别、自动报警；⑤抗干扰能力强，在工业现场往往有行车、电机等的存在，自动探伤机受电磁干扰、电源波动、机械振动、温度和湿度变化的影响。自动探伤仪能在这种环境下连续工作，排除杂波干扰，能减少误判和漏检，进行自动探伤。
（2）漏磁探伤 ***
漏磁探伤 *** 是继超声波后新发展起来的一种探伤技术，探伤的基本原理是通过外加强大的磁场对铁磁性材料进行磁化，当被磁化的铁磁材料存在缺陷时，即在材料表面形成漏磁场，通过检测线圈或霍尔元件检测到的漏磁场电流或电压大小，反映出缺陷的大小和位置。其中直流局部磁化 *** 应用较多。
国外20世纪70年代中期开始研制实用的漏磁探伤设备，以后推出了多种漏磁探伤仪，比较有名的厂家是德国的Forster公司和美国的Tupboscope公司。目前国内使用漏磁探伤仪的厂家有上海宝山钢管厂和成都无缝钢管厂。分别使用Forster公司和Tupboscope公司的产品。
宝钢套管、油管检测是在其两端未加工螺纹和未装接箍之前的光管上进行的，检测速度为3根/min，用漏磁检测套管两端不可检测的盲区为10mm，然后用专用的磁粉探伤设备再检测套管两端350mm的部分。磁粉探伤5根管子同时进行，在1min内完成，然后用人工观察缺陷。宝钢的漏磁探伤设备有两种类型，一种是探头固定不动，管子直线通过；另一种是探头直线运动，管子原地旋转。宝钢用漏磁探伤套管、油管时，严格执行API SPE 5CT标准，对各种规格、钢级的套管、油管都按标准做出人工标准伤样管，当被检管子的规格和钢级发生变化时，就要用样管对仪器和探头校准。宝钢的漏磁探伤采用直流周向磁化的 *** 对套管、油管进行磁化，能检测到管体内外表面及内部的纵向缺陷，如果发现表面有划伤等缺陷时，要进行表面修磨，然后再进入检测线检测，如果剩余壁厚大于87.5%t（t为套管壁厚），可以作为合格管出厂，否则报废。
中国有色金属工业总公司无损检测中心开发研制了旋转式漏磁探伤设备，并用于旧油管和旧钻杆的检测。这套检测设备在胜利油田滨南采油厂投产并通过鉴定。这套自动探伤系统的特点是：①检测速度10m/min，每2min检测一根管；②分两组探头，一组检测接箍，一组检测管体，管体部分由8个探头组成，管体旋转速度和探头移动速度合理匹配，保证覆盖管体全表面；③磁化 *** 采用直流周向磁化，能检测到内外壁的纵向缺陷；④对于旧油管、钻杆，由于没有统一的检测标准，滨南采油厂暂定为剩余壁厚小于70%t时判废，并以此标准 *** 人工伤样管；⑤设备具有声光自动报警、波形记录、对缺陷处自动作标记并具有数据统计、打印报表等功能；⑥采用变频调速装置及可编程控 *** 为整个机械设备的动力和控制手段；⑦磁化装置至少连续工作10h不发热，经退磁后，被检测管子可以吸不住M3的螺母。
（3）涡流探伤 ***
涡流探伤是用一个高频振荡器供给激磁线圈激磁电流，并在被检测件周围形成激磁磁场，该磁场在被检测件中感应出涡状电流。涡流又产生自己的磁场，涡流磁场的作用抵消激磁磁场的变化。由于涡流磁场中包含着套管状况不等的各种信息（如钢管材料中存在的各种缺陷），仪器通过检测线圈把涡流信号检出，进行滤波、鉴相、放大等处理，并抑制非缺陷的各种噪声信号（如材料性能的差异、运动不平稳等），以此来判别套管中缺陷的存在。涡流探伤有点探头式和穿过式两种基本 *** 。
涡流探伤应用于套管自动检测生产线主要应考虑这样几个问题：①由于套管壁厚一般大于7mm（各种规格套管的壁厚不等），而涡流探伤的灵敏度是随着缺陷的埋藏深度的增加而降低的，因此，要采用磁饱和技术提高涡流检测的穿透深度，实现对整个套管壁厚的检测；②由于涡流检测对许多因素都很敏感，其中有些是由加工工艺造成的，如电导率、化学成分、磁导率以及几何形状等的变化；而另一些则是与管材无关的测试因素，如耦合状况的改变，探头与管子之间的振动等，因此，涡流探伤的信号处理和分析技术与漏磁技术相比要复杂一些，特别是对于像套管这样大直径的钢管更是如此。
国内有很多单位，如上海有色金属研究所、北京有色金属研究设计院、厦门涡流检测技术研究所等，相继研究成功多种规格的涡流探伤仪，这些设备的技术性能都能满足常规的探伤要求，某些先进设备的技术性能已达到国外20世纪80年代的水平。
4.1.2 套管磨损检测
在井内的套管不可避免地受到不同方式、不同程度的伤害，甚至是损坏，一般包括机械损伤和化学损伤两种。套管的机械磨损是由与套管内壁相接触摩擦的其他物体引起的，主要是钻杆、钻杆接头、底部钻具组合、钢缆及尾管等，而旋转引起的磨损程度远远大于滑动导致的磨损；井内泥浆和地层流体会对套管造成一定的化学损伤，随泥浆的化学成分和地层流体特性，对套管的腐蚀程度不同。随着钻井周期的延长，套管磨损程度加剧，如不采取措施，则会出现套管先期损坏的现象，严重的会使井报废。套管损伤对井内安全影响很大，因此，超深井套管损伤的检测显得十分重要。
工程测井很多仪器都有套管质量和固井质量检测功能，其性能和功能见表4.1。国外测井仪器耐温、耐压指标都较高，耐温指标多为175℃。相比而言，国内仪器耐温、耐压指标较低，应注重研发耐温超过150℃的仪器。
（1）MID-K测井仪
MID-K测井仪器是俄罗斯生产的进行多层套管伤害探测的测井设备，MID-K测井仪器共有3个测量探头，包括1个纵向探头和2个横向探头（图4.1）。纵向探头是对套管沿轴向的伤害进行测量；横向探头对套管横切面上的损伤进行测量。测量的信息是感生电动势的衰减谱，对衰减谱进行采样得到多条不同时刻记录的曲线，不同时间与管柱的径向位置相对应。该测井仪根据不同位置管柱对应的不同衰减时间段对衰减谱进行放大，从而达到对不同位置管柱的探测，以3层管柱为例，可分为远区、中区和近区，分别对应外层、中间和内层管柱。
表4.1 工程测井仪器一览表
图4.1 MID-K仪器结构示意图
MID-K测井仪共记录了5个不同区间和方向的感应电动势时间衰减谱，包括3个不同时间区间的纵向探测器探测的感应电动势衰减谱以及2个横向探测器探测的感应电动势衰减谱，由270条感生电动势曲线组成，曲线间的采样间隔为2.5ms（图4.2）。
（2）PIT套管检测仪
PIT（Pipe Inspection Tool，套管检测仪）是一种磁法测井仪器，采用多个推靠式极板，用同时测量漏磁通和涡流的 *** 检测套管内外壁的缺损（漏磁通法测量套管壁总的缺损，涡流法检测内壁缺损），解释腐蚀和穿孔状况。由于采用极板，PIT仪器分3种规格，以适应不同的套管直径。适应5in套管的仪器有8个极板，可分辨5mm孔眼，耐温175℃，耐压104MPa，长4.7m，质量160kg，最小通径110mm，推荐测速1100m/h。PIT仪器的前身技术产品是国内早已引进的斯仑贝谢公司20世纪70年代仪器PAT。PAT仪器使用上下两套极板组，对每个极板组只记录两个数据，即涡流量和漏磁通量。与PAT仪器的不同在于PIT对每个极板都记录涡流量和漏磁通量，能显示井周方向上套管腐蚀和穿孔的细节。仪器对套管变形不敏感。
图4.2 MID-K测井解释成果图
（3）MIT多臂井径成像仪
MIT（Multifinger Imaging Tool，多臂井径成像仪）是英国Sondex公司生产并由哈里伯顿公司代理的40独立臂井径仪，采用相互独立的机械测量臂带动40个LVDT（线性变化差动变压器）传感器分别测量套管内径。仪器质量28kg，长1.6m，耐温150℃，耐压104MPa，外径70mm，测量范围76～190mm，半径测量精度和分辨率为0.76mm和0.08mm，推荐测速540m/h，纵向分辨率2.5mm。与老式多臂井径仪器不同，MIT对每一个测量臂分别给出测量结果，同时输出40条半径曲线以及最大、最小、平均半径。仪器还有测量斜传感器，测量精度为4°。
（4）CAST-V井周声波扫描仪
CAST-V（Circumferential Acoustic Scanning Tool-Visualization，井周声波扫描仪）采用脉冲超声回波 *** 对井壁进行扫描，可用于裸眼井和套管井，在套管井中可同时检测套管和评价水泥胶结质量。CAST的旋转探头旋转速度10周/s，每转1周发射和接收200次超声波，回波到达时间和幅度用于套管内壁成像，回波共振频率用于计算套管壁厚，回波共振衰减时间用于评价套管-水泥环界面（I界面）胶结状况。仪器长5.5m，外径92mm，质量143kg，耐温177℃，耐压138MPa，可用于114～330mm井眼，垂向分辨率7.6mm，推荐测速360m/h（图4.3，图4.4）。
（5）DHV井下可见光电视
DHV（Down Hole Video，井下可见光电视）的工作原理与常规摄像头相同，采用光学聚焦系统和CCD传感器把可见光图像转换成电信号，并通过电缆传送到地面；井下仪器还携带了照明光源。近年来DHV技术发展较快，镜头焦距可调，采用不沾油涂层和光源后置技术使图像更清晰，广角镜头在水中视角可达55°，信号传输由光缆改为普通单芯电缆，仪器耐温、耐压指标提高到了177℃、104MPa，外径仍然为43mm。
图4.3 超声成像套管测井解释
图4.4 套管片状腐蚀与点状腐蚀的超声波成像
DHV相当于在井下仪器上安装了人的眼睛。在井下流体透明度比较好的情况下，可以清楚地见到井下落物的鱼顶、套管射孔孔眼及有无石油或天然气产出。如果有石油产出，可以见到油泡在射孔孔眼处断断续续地冒出；如果有天然气产出，可以见到断断续续的白色泡状产出物，如泉眼里冒出的气泡一样；如果套管有破裂或错断，还可以见到破裂或错断口，甚至可以见到破裂口或错断口处流体进入情况（图4.5）。
图4.5 套管破裂井下电视照片
（6）数字化套管探伤仪
DVRT可以确定套管是内伤还是外伤，损伤穿透深度，损坏点准确位置等。对孔洞直径为9.5mm，相对穿透深度为30%以上的损伤均能做出正确判断。
DVRT套管探伤仪（图4.6）是由美国Atlas Wireline Services最新研制生产的数字化套管探伤仪，它由一个安装在心轴保护箱内的电磁铁和探测器及三部分电子线路组成。其中两个电子线路部分（分为上下两部分）也安装在心轴保护箱内，另一个控制器部分电子线路安装在一个单独的保护箱内，并与心轴的顶端相连，电子线路部分是经过特殊设计，可适用于4种不同心轴尺寸的DVRT仪器。
DVRT仪器的心轴由许多独立的极板组成，并以两个一组相互搭接的方式排列，以保证对套管四周进行全方位探测，每个极板上装有两个直流通量泄漏测试器及两个涡流测量线圈（EC）。
数字化套管探伤仪通过测量直流通量的泄漏来确定套管损伤的穿透程度。为了保证能对套管四周的腐蚀损伤程度进行全面而完整的测量，DVRT采用了很高的采样速率，可同时记录12道或24道测量数据。测量时根据仪器心轴的大小可进行12道或24道涡流（EC）测量，用来确定直流通量泄漏是发生在套管的内表面还是外表面，从而进一步确定套管是内伤还是外伤。其中114mm和140mm两种心轴同时记录12道FL（直流通量泄漏）和12道EC，而178mm和219mm两种心轴记录24道FL和24道EC。每一道波形记录都被完整地保存下来。所有波形均在井下数字化后传至地面，再经测井分析专用软件进行现场分析或后处理，在提供高质量显示结果的解释报告同时，可帮助现场进行决策，明显提高了工作效率。
（7）数传工程测井组合仪
数传工程测井组合仪由仪器头、磁性定位器、扶正器、方位仪、遥测仪、井壁超声成像测井仪及声波井径仪几个部分组成。
图4.6 DVRT测井仪器
仪器的主要技术指标：外径Φ90mm；工作环境温度-35～150℃；耐压75MPa；方向角范围及精度为0°～360°、±6°/h；声波井径精度±1.5mm；声波井径范围90～180mm；孔眼分辨能力≥8mm；纵向裂缝的分辨能力≥2mm；适用介质为油、水、泥浆（密度≤1.4g/cm3）。
数传工程测井组合仪进行多参数组合，能准确地指示出井身状况及套损方向，更直观、形象、具体地检测出各种程度和各种类型的套损及其方位，可为油水井套损机理、预防、修井、报废等提供详实可靠的资料。
一、钛工业的发展
钛及其合金由于密度小(4.51g/cm3)、强度高（有的达到1000MPa）、比强度大、高低温性能优异，因此首先被广泛应用于航空、航天等行业，成为军事工业不可或缺的结构材料。除此之外，钛及其合金在很多化学介质中优异的耐腐蚀性能及其它综合性能，又被石油、化工、医药、体育等民用行业广泛接受，逐步取代各种金属材料，在短时间内跃居金属材料使用的第三位。
钛元素发现于1789年，1908年挪威和美国开始用 *** 法生产钛白，1910年在试验室中第一次用钠法制得海绵钛，1948年美国杜邦公司(DUPONT)才用镁法成吨生产海绵钛，这标志着海绵钛即钛工业化生产的开始。
反应过程如下： TiO2+Cl2 → TiCl4
TiCl4+Mg → Ti
可见钛材生产过程中涉及剧毒化学介质氯气（二战中的化学武器哦）和贵金属镁，而且反应过程需要大量的能量，这就是钛材昂贵的原因。这个过程冶炼出来的钛材还不能用于生产，因为它还是多孔疏松状的，形似海绵，称为海绵钛，海绵钛将被置于真空自耗电弧炉中冶炼出钛锭，用于板材、棒、管子及其他形式钛材的生产。
我国钛资源丰富，矿产比较集中，换算成TiO2总储量达90亿多吨，为世界第一。钛矿主要分布在四川、云南、广东、广西和海南等省区，其中攀枝花地区的蕴藏量占世界总储量的35%。然而，同世界主要钛矿产地相比，我国的天然金红石（TiO2）资源少，易开采利用的砂矿少。钛矿多为钛钒铁共生岩矿，选冶起始成本高。说到这里还有必要提及一个故事，当初攀枝花钢铁集团冶炼钢材后的矿渣堆放在攀钢集团的一角，很久也没有发现这种矿渣里面竟然含有贵金属钛。后来日本人对攀钢考察的时候提出要购买我们的矿渣，这才让我们的国家注意上了攀钢矿渣的具体真面目，当然回绝了日本。
中国钛工业起步于20世纪50年代，1954年北京有色金属研究总院开始进行海绵钛制备工艺研究，1956年国家把钛当作战略金属列入了12年发展规划，1958年在抚顺铝厂实现了海绵钛工业试验，成立了中国第一个海绵钛生产车间，同时在沈阳有色金属加工厂成立了中国第一个钛加工材生产试验车间。
1980年前后，我国海绵钛产量达到2800吨，然而由于当时大多数人对钛金属认识不足，钛材的高价格也限制了钛的应用，钛加工材的产量仅200吨左右，我国钛为业陷入困境。
截止到2003年底，我国海绵钛的年产能力为4000吨，其中遵义钛厂3000吨（扩建项目2005年基本上完工，年产可超过5000吨），抚顺钛厂1000吨。由于近年来我国持续发展的国民经济对钛材的需求旺盛，上述两厂均能满负荷生产，2003年的总产量也是4000余吨，2004年达到4809吨。
2002年，我国进口海绵钛2147吨，出口11吨，净进口2136吨；2003年1-11月份，我国进口海绵钛2609.9吨，出口72.7吨，净进口2534.2吨。
2002年我国生产海绵钛3328吨，实际销售3079吨；2003年我国生产海绵钛4112吨，销售4128吨。可是由于国际大化工、航空航天业的规模发展，已经让国际钛材走向供不应求的局面，导致从2002年来我国钛材疯狂上涨的局面。
2002年我国主要钛加工材企业的钛材生产量在不同领域的销售分配见下表：
我国主要钛加工材企业的钛材生产量在不同领域的销售分配（%）
钛加工材的产能决定于钛锭的生产能力，也就是国家拥有真空自耗电弧炉的总体吨位。我国基本具有了20000t/a的钛锭生产能力。以70%可转化成钛材计，基本具有了14000t/a的生产能力。
据初步统计，2003年我国实际生产钛材约6000吨，占世界总产量的10%左右。可见中国的钛加工工业还不是很发达，需要时间和投入。
目前，我国钛加工及其制造业在地理上体现了三分天下的格局：
以宝鸡为中心的西北地区。这个地区以宝鸡有色金属加工厂及其控股的宝鸡钛业有限公司为龙头，形成了我国专业化程度最高、加工设备最系统化、产品规格最多的钛加工及其制造业基地。西北地区的钛材主要供给给国家的军事生产部门，民用的设备生产部门，部分出口到波音，麦道，罗-罗等著名公司。
以沈阳有色金属加工厂、抚顺特钢板材有限责任公司、沈阳东方钛业有限公司等单位为主形成了东北钛加工及设备制造集团，该地区中小企业多，钛设备制造颇为活跃，由于东北是我国的老重型工业基地，人才是不缺的，缺的就是强化的管理和综合组织能力，尤其是在地方优惠政策的扶持下也将形成一定的气候。
以宝钢集团上海五钢有限公司、南京宝钛中惠集团有限公司、张家港市宏大钢管厂等单位为主形成了长江三角洲钛加工及其设备制造集团。长三角地区的有色金属的设备的加工能力已经可以体现我国在这个方面的实力，每年在有色方面的设备大量出口，质量可靠，已经有部分质量，管理比较成功的企业走进了军工制造的大门。虽说没有大规模的军品生产，但也能充分说明我们的制造能力和钛材在军事上的应用的前景。
在2005年前后，我国海绵钛和钛加工材的单厂产能达到年产5000吨的基本经济规模，加上振兴东北计划中的5000吨/年海绵钛项目，基本上能实现我国几代钛业工作者的宿愿，上一个大台阶，必将使我国成为钛工业的强国。
世界上能完成钛矿山—冶金—加工—钛设备制造及科研—设计—应用两个完整体系的国家只有四个：美国，苏联/俄罗斯，日本，中国。这也是现代冶金工业的典范。下表就可以体现出近来世界上一些主要钛材料生产商的情况。
由上表可见钛生产大国都是发达国家和前苏联的国家（除中国外），钛生产工艺的特殊性让资金不雄厚的国家进退两难。作为主导世界航空工业的金属，钛材料正成为一些国家谋求世界航空主导权的工具，想必大家都知道了近期俄罗斯总统普京下令合并俄罗斯数大飞机制造商，成立联合航空制造集团的事情，这只是老毛子谋求航空主导权的第一步，紧接着俄罗斯媒体透露，俄罗斯国防出口公司正在与钛合金巨头阿维斯玛公司进行股权收购谈判，这表明俄罗斯在当今的国际形式下不仅大打能源排，利用“安大线”和“安纳线”把中国和小日本拴在一起玩弄，而且把爪子伸向了具有战略意义的稀有金属领域，企图为俄罗斯的崛起创造人为的条件！
由于阿维斯玛公司全球飞机制造业的最大材料供应商（供应波音35%的钛材和空客50%的钛材），除每年要供应波音25~45万吨产品（含镁合金），还要增加深加工产品的份额，同时俄罗斯还和波音和空客都有合作项目（新型飞机研发制造公司），不难看出俄罗斯想把材料的优势变成技术 *** 的筹码的野心，此其一，二则是俄罗斯总统已经下令设计制造新型飞机，欲与波音/空客试比高！并已经给苏霍伊公司下了贷款担保，确保后者的RRJ型支线飞机的研制计划顺利进行，本人觉得对一个支线飞机如此兴师动众，十有八九不是针对中国的ARJ21来的，就是俄罗斯大战前的练兵行为，可见老毛子的崛起之心是很强烈的。
二、钛在国防工业上的应用
（1）．我国国防工业使用钛的情况
无论是美国还是俄罗斯，其钛材主要应用于飞机制造业和造船业。近年来，我国这两个领域发展很快，不断有新型飞机量产，在研的项目也很多，估计这两个领域的用钛量将会大幅增加，而且也有报道说明我们的F10上也使用了较多的钛合金，前段时间还有网友在铁血网站上贴出了我国新型的钛合金发动机罩和强5战机的机翼钛合金连接件的图片。可见我国在钛合金使用上面早已成熟，假以时日，我们的钛合金的应用也能让航空航天工业飞跃。在航天领域，中国第一台大型全钛紫外太空望远镜也已经制造并实验完毕，钛合金在太空领域的应用前途光明（见下图）。
每种钛合金都有各自的用途。飞机制造和航天工业运用钛合金大家已经十分了解，在社会生活及在机械业中的使用更是多多，象眼镜架啊，高尔夫球杆啊，超级运动自行车啊，等等。但在陆军和海军中的使用我们却是知之甚少，而且相关的文章和说明也不是很多，下面就列举一些我国高性能钛合金在国防工业的应用情况。
1.发动机业：
钛5Al2.5Sn高强钛合金—齿轮套、发动机外壳、叶片罩
钛8Al1Mo1V高温钛合金—发动机叶片、陀螺仪导向罩、内蒙皮
钛6Al4V（抗拉强度≥895MPa）热处理强化钛合金—核心机叶片及叶轮
2.航空业：
钛6Al2Sn强化钛合金—紧固件、导向装置、重要结构
钛4AlMo1V钛合金—飞机骨架
钛Sn5Zr1Mo钛合金—起落架、飞机承重架、紧固件
3.航天业
钛合金1M1315—火箭机盘、导弹基座构件
钛合金1M1550—导弹动力叶片套
钛合金T-A6V—飞船主用材料
4.陆军业
我国已经研制成功了83-1型和83-2型两种迫击炮。83-1型82迫击炮广泛采用了钛合金，把全炮重量降低到18.1公斤，极其方便班、排这样的小单位的袭扰战的开展。
钛A7D—新型装甲车辆力学分析锻件
钛A6Z5W—反坦克火箭（导弹），地空导弹罩等抗蠕变性要求高的部件
钛1M1551—某装甲车辆火力高速旋转部件
5.海军业
LT41钛合金—舰船大面积蒙皮
3.7114钛合金—可焊性优良，成型性好适合各种水密隔层
钛V13CA钛合金—蜂窝状舰身，承重框架
钛合金在舰船上使用是很有前途的。这跟钛合金的强度、韧性有关系，还有就是耐腐蚀性，海水中的钛是极其稳定的，基本上可以认为船体是不会腐蚀的，这样既可以减少维护的费用，也可以减轻船体的重量，对舰艇来讲是莫大的好处啊。除此之外，还有必要提及两点：第一个钛是无磁性的，对抗磁性探测有很大的帮助，至于什么磁性水雷啊，不值担心。二是跟先进的舰船复合材料涂层有天生的融合性，未来将使用的隐身复合材料有个缺点，就是跟以前舰船使用的高强特种钢起反应，由于电位差容易在海水中产生电偶，加快腐蚀，这种事情在052上曾经试验过，不用多久就会锈蚀斑斑，但这些涂料跟钛合金能完美整合。
（2）其他国家国防工业使用钛的情况
世界上已经退役的，正在服役的或者在研武器装备中，很多都使用了钛及其合金的结构件，随着现代化战争模式的转变，要求现代化的军队的快速机动能力十分突出，所以对于陆军来说必须依仗运输机的能力来达到快速的机动，这就要求陆军本来粗重的装备尽量的轻型化，比如现在各国都希望自己的炮兵能快速有效的迅速转移到另外一个地方，达到战略或者战术上的目的，这必然使钛合金在火炮领域的发展前途一片光明，象美国的M777轻型榴弹炮，由于使用了钛合金外壳，战斗全重下降到了3.175吨，可以使用V22或者C130空运，达到快速机动的能力。类似的还有英国的UFH超轻型155毫米火炮，不到4吨的重量里面使用了1吨的钛合金。在空军和海军装备的领域则更是如此，下面就简单的介绍钛合金成功应用的典型事例：
①飞机用钛数据（未注明均指毛坯用量）
国际钛协会2002年10月在美国奥兰多举办的年会上公布了下列飞机用钛新数据：
1. 计划于2004年问世的第一架超大型客机—空客A380，用钛量为45t/架-65t/架；（见下图）
2. 波音客机，用钛量占其总重的15%-17%（净重）；
3. F15战斗机，结构用钛5.75t，2台喷气发动机用钛5t；（见下图）
4. F22战斗机（正在开发中），结构用钛36t，2台发动机用钛5t；（见下图）
5. 联合开发的F35战斗机，结构用钛10t，单台发动机用钛5t；（见下图）
6. F18舰载战斗机，用钛量占其总重的12%-13%（净重）；（见下图）
7. C-17大型运输机，用钛量占其总重的10%（净重）；（见下图）
8. 欧洲EF2000，将减少用钛量，改为复合材料。（见下图）
由此可见钛在世界航空航天领域的重要地位，尤其是在发动机制造，机体制造方面更是如此。
上文提到俄罗斯有意加强对战略稀有金属钛进行控制，已经引起了美国的注意，毕竟美国下一代战机的用钛比例很大，如果俄罗斯国防出口公司控制了阿维斯玛公司的大部分股权的话，国际钛合金的价格上扬将不可避免，这样F-22和F-35的项目将有不确定的因素在里面。所以近期美国最大的钛材商Timet已经来到中国寻求潜在的合作伙伴，希望在中国的市场上找到类似俄罗斯的供应商或者可以合资建厂，把中国生产的钛材用在美国的项目上，在价格上很有优势，而且质量可靠，可以说对未来美军F-22和F-35的项目很有帮助。（让偶郁闷啊~~~）
某一种全球性材料供应如此突出的影响国防工业，很少见，这也是自二战钢铁紧缺以来的第一次，所以F-22和F-35的价格将取决于未来钛的供应情况。
现今全球经济已经逐步走出低谷，国际航空业开始出现恢复性增长，国际钛材行业也随着这个大潮迎来快速增长的新时期，中国企业也将迎来新的机遇。（悲还是喜啊？）
近几年是第四代战斗机的换代的起始,随后的很多年里面,每年将有很多新型战斗机进入军队。新型战斗机在选材上很有讲究和前瞻性，在未来很多年内，军事和航空工业必然是钛材的第一大用户。
霉菌近期又公布了一种新型的潜艇携带的“鸬鹚”无人攻击机的概念。“鸬鹚”无人机的长度为5.8米，翼展4.86米，属于多次重复使用的无人战斗机机。“鸬鹚”是由著名的洛-马公司臭鼬工厂提出概念设计的，因为其出入的通道主要是海水，因此全机为钛合金制成，以防止腐蚀的产生，总起飞重量不超过4吨，可携带453千克的有效载荷，考虑使用方式主要是从俄亥俄级核潜艇的战略导弹发射筒发射，主要用于摧毁近海岸目标。该机的进气口位于机头部位，呈三角形。由于采用了钛合金，其机体强度极高，可承受150英尺水深的压力。并且为了防止外压失稳的发生，机体的内部不必要的空间一律使用特殊的塑料进填充。为了增加飞行的隐蔽性，其外形也采用了复杂的隐身设计。“鸬鹚”的最大飞行速度预计将达到880千米/小时，巡航速度为550千米/小时，最高飞行高度10.7千米，作战半径达926千米，可持续飞行3个小时。钛的优良品质被体现的淋漓尽致啊！（见下图）
②海军方面的钛应用情况
海军上面钛的应用也是十分广泛的，主要应用大国就是苏联/俄罗斯的潜艇。
“阿库拉”级（Akula）攻击核潜艇：“阿库拉”级采用水滴型、双壳体，里面一层为钛合金制造。由苏联著名的“孔雀石”潜艇设计局设计，共青城船厂和北德文斯克船厂制造。（见下图）
“塞拉”级攻击核潜艇：俄罗斯的“塞拉”（Sierra）级（也称S级）多用途攻击核潜艇。可以说是俄罗斯庞杂的核潜艇家族中最神秘的一位。主要是因为“塞拉”级艇采用钛合金双壳体，它的大潜深、高航速、强火力与良好的隐身性能令人印象深刻。但造价非常昂贵，绰号“金鱼”，只建造了4艘。（见下图）
而钛材在潜艇上的颠峰之作，本人还是觉得应该授予台风级：苏联共建造了6艘“台风”级潜艇，“台风”号是其中的第一艘。“台风”级的特别之处在于：它有一套完整的鱼雷、导弹、动力装置等独立航行和作战系统；采用双壳体结构，储备浮力约32%，两层壳体间有3米多的间距，增强了耐水下爆炸和冲撞的能力。每艘台风级的用钛量约9000吨，相当于现在我国一年的钛产量总和！可见苏联时期在军事上的投入是多么的庞大。（见下图）
苏联/俄罗斯用钛壳体的核潜艇还有如阿尔法级等等，但都没有形成一定的气候，就不再叙述。潜艇上的钛除了使用在壳体上外，就是使用在潜艇的管道和冷凝器上，现在几乎所有的潜艇和水面舰艇上的冷凝器都是用的钛材做的，可以说在潜艇和舰艇的寿命内，一般情况下不用更换钛冷凝器，一来可以节省维护费用，二则不会因为冷凝器故障的问题降低出勤率。
因为材料价格和产量的原因，其他国家的潜艇很少有报道说采用了钛壳体的情况。
钛及其合金的性能无庸质疑，各种钛合金的冶金过程对大国来说也是很常规的东西，只是考虑成本的问题。随着经济的发展，国防上的特殊要求也有能力去保证了，所以说钛及其合金在未来的民用和军用领域都将迎来快速的发展。同时钛及其合金也将大大提升部分特殊装备的性能。
钛及其合金的前途不可估量！
1，中科院金属研究所、浙大、清华、上海交大（前途最好，但是非常难考）
2，西北工大（今年复试370）、哈工大、北航、北京有色金属研究院（非常好，较难考）
3，东北大学、北京科技（非985） （前景不错，特别侧重金属材料并且较好考）
4，上海大学、南京理工（前身是哈军工） (前途光明，应该努力就能考上，300分多点就有希望)
以上仅为一家之言，你可以自己再斟酌下，不明白的可以问我
形状记忆合金（Shape Memory Alloys，简称SMA）是一种能够在温度和应力作用下发生相变的新型功能材料，具有独特的形状记忆效应、相变伪弹性等特性，广泛应用于航空航天、医疗器械、机械电器等领域。
主要研究单位/公司
国内：安泰科技、有研新材、赛特金属、西脉智金、℡☎联系：创医疗、佩尔科技、圣玛特科技、上海形状记忆合金、北京记一、速航科技、北京有色金属研究总院、中国科学院金属研究所、哈尔滨工业大学、西北有色金属研究院、上海交通大学、大连理工大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、沈阳金属研究院…
国外：ATI、SAES、Johnson Matthey、Nippon steel Sumitomo Metals、Furukawa、Electric Company、Fort Wayne Metals、Seisen、Dynalloy.…
来源：《揭秘未来100大潜力新材料（2019年版）》_新材料在线
以下都是国家重点冶炼厂，以简称列举如下;
洛铜、沈加、上研所、北稀所、津研所、本合金、上线厂、沈合金、重冶炼、西南制品、津电铜、赣州冶炼厂等（摘自《有色金属购销手册》中国物质出版社。全称:北京冶炼厂-丰台区宋家庄南双庙；天津有色金属研究所-河北区调纬路5号；北京有色金属与稀土研究所-安定门外大羊坊；沈阳合金厂-沈河区大南街二段17号；上海有色金属研究所-上海市8402信箱；重庆冶炼厂-重庆市寨江县三江镇。看过这些全名，你就可以准确地推出其他简称的含义了。
具我了解到：中国有色金属华东质检中心是个很权威的检测机构，前身是上海有色金属研究所，这个是可以考证的，他们的公司介绍如下
上海有色金属工业技术监测中心有限公司（简称监测中心）是由北京有色金属研究总院、上海有色金属行业协会、上海有协节能技术评估咨询有限公司共同出资组建的、以分析检测服务为核心的高新技术企业。
监测中心同时运行管理着“中国有色金属工业华东产品质量监督检验中心”和“中国有色金属工业无损检测中心”两个具有国家认证资质的检定/检测机构，也是上海期货交易所指定的检测机构。
主体业务涉及第三方检测服务(含金属材料化学成分检测、性能检测、环保监测、无损检测等)、设备检定、检测培训等方面，是国家质量监督检验检疫总局全国工业产品生产许可证办公室审查部授权的检测机构，是上海地区实施有色金属行业监管的执行机构，也是上海质量技术监督局的技术支撑单位之一。
