以海绵钛及钛合金元素为原料，经真空熔铸、压力加工与热处理等工序，生产钛及其合金加工材的有色金属加工厂设计。设计范围主要包括：铁熔铸车间设计、铁锻造车间设计、铁板带车间设计和铁管棒车间设计。
1948年美国首先实现了钛的工业化生产，随后苏、英、日等国也先后出现了钛工业。20世纪50年代中期，中国开始研制钛合金，60年xx始工业化生产钛材。中国{dy}个以钛加工材为主的工厂——宝鸡有色金属加工厂于1965年开始设计，1974年建成；其产品种类除钛加工材外，还有少量锆、铪、钽、铌、钨、钼等加工材。
钛加工厂有综合型、专业型和附属型三种。
(1)综合型加工厂。适合于金属品种及产品种类较多的情况，这种工厂既能生产钛加工材，又能生产其他稀有金属加工材，生产设施与检测手段比较全，技术力量也较强，有利于开发新产品。(2)专业型加工厂。专门生产钛加工材，如钛熔铸厂、钛锻件厂和钛焊接管厂等。这种工厂生产设备专用，工艺稳定，有利于提高产品质量和降低生产成本。(3)附属型钛材生产线或生产车间。是在轧钢厂或有色金属加工厂内，利用原有大型生产设施，增添一些专用设备，形成某种钛加工材的生产线。这种生产形式适合于产品品种单一，产品规格较大的情况。
钛加工厂设计的主要内容有：设计规模与产品方案、生产工艺与设备选择、车间组成、平面布置。另外，还要编制可行性研究报告和初步设计；绘制生产设施及辅助设施的施工图。
设计规模与产品方案 钛加工材做为结构材料与耐蚀材料主要用于航空、化工等部门。钛的冶炼及加工成本高，限制了市场对钛材需求量的扩大，钛加工厂的设计规模一般为年产几百吨至几千吨。
钛合xx号有20多种，常用的主要有纯钛与Ti–6Al–4V合金。钛加工材种类有板、带、箔、管、棒、线及锻造制品等。石油化工部门需要的钛材主要有板、管及棒材，产品规格一般比较大，如热轧板材的{zd0}宽度为2000～3000mm；挤制管材{zd0}外径为210mm；冷轧管材{zd0}外径为120mm。航空工业部门需要的钛材主要是锻制品，如锻饼、锻环、锻棒等，产品规格也较大，如常用饼材与环材的外径为400～600mm；{zd0}可达1000～1100mm。
生产工艺与设备选择 各种钛加工材的生产工艺基本相同，都要经过熔铸、开坯、热加工、冷加工、热处理及表面处理等工序，钛加工工艺流程见图。
(1)熔铸。主要采用真空自耗电极电弧熔铸工艺生产钛及钛合金铸锭。生产工序是先将海绵钛及合金元素混合后压制成电极块，并拼焊成电极，再在真空电弧炉内熔铸成铸锭。钛铸锭通常是圆柱形，铸锭质量一般为2～3t，{zd0}可达10t。
(2)开坯。铸锭通常都要经过锻造开坯。将铸锭加热，锻造成具有一定形状的成品锻件或为轧制和挤压等工序提供坯料。开坯设备有锻锤与水压机两种，较大铸锭常用水压机开坯。
(3)热加工。根据产品种类，锻坯在电炉或火焰炉内加热后，一般在热轧机上轧成热轧板坯或材，或在挤压机上挤压成管棒坯或材。钛具有高热强性、高温易氧化吸气和热变形温度范围窄等特点，故坯料加热温度不宜过高，加热时间不宜过长，尽量减小加热次数。加工钛材的热加工设备要比加工同等规格碳素钢设备的加工能力大一些，加工与操作速度快一些。
(4)冷加工。热加工的板带坯或管棒坯经冷轧或冷拉后出成品。由于钛及其合金加工硬化速度快，加工过程中金属变形抗力大，要求冷加工设备的加工能力大、刚性好。生产板材常采用四辊轧机，生产箔材采用多辊轧机，生产管材采用冷轧管机和拉伸机，生产棒材采用拉伸机。
(5)热处理。在加工过程中为xx变形引起的内应力，提高金属塑性或获得具有一定组织和性能的产品，半成品和成品均须进行热处理。一般钛合金的热处理采用xx应力退火或再结晶退火工艺，β型钛合金采用固溶处理或固溶加时效处理工艺。半成品热处理可采用微氧化气氛火焰炉或普通电阻炉，成品热处理{zh0}采用真空电阻炉。
(6)表面处理。xx钛加工材表面的氧化皮，通常采用碱洗或喷砂再酸洗工艺。碱洗使用含有氧化剂的熔融碱液，酸洗使用含有氢氟酸或氟化物的混合酸液。设计时须采取防粉尘、防腐蚀和防爆措施。
车间组成 钛加工厂的主要生产车间有熔铸、锻造、板带和管棒等车间。熔铸车间为锻造车间提供锭坯，锻造车间为板带车间及管棒车间提供锻坯并生产成品锻件。辅助车间有机电设备维修和工模具制造车间、中心试验室。公用及生活福利设施，根据工厂规模和所在地区的具体条件，或协作或自行设置。
工厂布置 根据生产工艺流程、各车间平面尺寸、厂址地形地貌和风向等确定。一些生产联系紧密、且不造成互相干扰的车间，可以建成组合式厂房。
熔铸车间的海绵钛存放、电极制备、铸锭切削及车屑堆放区容易着火，真空自耗电极电弧炉熔炼时有爆炸危险；锻造车间的震动与噪音较大。这两个车间须远离生活区，与其他生产车间之间应留有足够的安全与防震距离。板带车间及管棒车间的表面处理区段，在生产过程中散发出强烈的腐蚀性气体，一般布置在车间的下风侧。
