第一節(jié) 基本生產(chǎn)技術(shù)、工藝或流程

實現(xiàn)鈦合金空心木頭主要有兩種工藝：一種是利用熔模精密鑄造來生產(chǎn)大體積的鈦球頭，目前能鑄造體積大約為520ml，球頭本體一般采用Ti6A14V合金鑄造，可以設(shè)計底部(sole)或者打擊面(face)開口。根據(jù)球員的不同需求來鑲嵌sole部和face的材料和形式。鑄造鈦球頭主要以face開口的為主，因打擊面直接影響擊球的方向、距離和速度，配置不同的鈦合金材質(zhì)有不同的打擊效果：一般采用高強β鈦合金，如Ti—l5333、Ti—l023、．β-21S以及SP．700等，它們具有較高的強度和韌性，使球員在擊球時得心應(yīng)手。

另一種制造鈦合金守心木頭的方法是鍛造。一般鍛造球頭由4部分組成：底板、上蓋、打擊面和桿部，通過焊接工藝將這4部分連接而成一L蓋和底板一般采用純鈦，打擊面和桿部多采用鈦合金同時，隨著材料工藝的不斷提高，各種新型高強度的鈦合金材料和鈦合金復(fù)合材料也不斷推，并被用于高爾夫球頭上。如“Little Thunder”公司將鈦鋼復(fù)合板成功用于鍛造球頭 ，改變傳統(tǒng)方式(即在底部鑲嵌鎢、銅等重金屬塊來配重)，而是采用復(fù)合板的鈦合金與上蓋及打擊面進(jìn)行錯何焊接，利用底層大密度的不銹鋼作為配重，同時由于是整體的不銹鋼板，所以很好的解決了一般鑲嵌球頭配重質(zhì)量分布不均勻的問題。目前國際高爾夫市場追求的足設(shè)計新穎的高爾夫球具，而新型材料的慮用正是迎合了這一需求。

第二節(jié) 新技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用情況

1、北京航材百慕進(jìn)出口公司

主要從事鈦合金高爾夫球頭及成套球的出口業(yè)務(wù)。其精密鑄造工程事業(yè)部擁有大型壁薄復(fù)雜結(jié)構(gòu)鈦合金精密鑄造工藝的成套關(guān)鍵技術(shù)，并形成了一系列獨特的創(chuàng)新技術(shù)。陶瓷型精密鑄造工藝、石墨加工型鑄造工藝、特殊砂型鑄造工藝等技術(shù)成熟，質(zhì)量穩(wěn)定。所擁有的高化學(xué)穩(wěn)定性、高耐火度、高精度、低成本的型殼制造技術(shù)居國內(nèi)領(lǐng)先地位，具有世界先進(jìn)水平。近年來，開發(fā)成功了高爾夫球頭，擁有年產(chǎn)300 t各類鈦鑄件的先進(jìn)生產(chǎn)線。年出口鈦合金高爾夫球頭約80萬只，約占國際市場鈦合金高爾夫球頭需求總量的10％以上，是世界知名的鈦合金高爾夫球具制造商。

2、北京航空材料 研究 院

金屬產(chǎn)品有鈦合金高爾夫球頭，鈦合金精鑄件等。該院在軍轉(zhuǎn)民方面具有獨特的優(yōu)勢，近10年來，已經(jīng)開發(fā)出百余種高新產(chǎn)品，建立了13條生產(chǎn)線和20余個聯(lián)營企業(yè)。迄今為止，北京航空材料 研究 院已熟練掌握了世界各國在工業(yè)生產(chǎn)中曾經(jīng)使用或正在使用的幾種鈦合金熔模精鑄型殼系統(tǒng)：(1)石墨型殼系統(tǒng)：(2)金屬面層陶瓷型殼系統(tǒng)：(3)氧化物陶瓷型殼系統(tǒng)。目前可月產(chǎn)高爾夫球頭和其他鑄件(4～8)萬件，產(chǎn)品銷往日本、美國、加拿大、澳大利亞、東南亞等國和地區(qū)，1996年和1997年的產(chǎn)值均超過1億元。

3、安吉鑄造廠

創(chuàng)建于1966年，位于貴州省安順市。建廠30年來，工廠除為軍品生產(chǎn)了上千項鋁、鎂、鋼、銅、鐵、鈦等各類鑄件外，還大量生產(chǎn)了各類民用鑄件近300項。工廠在研制新型合金與生產(chǎn)的合金種類，鑄造工藝技術(shù)以及模具設(shè)計與制造技術(shù)等方面都具有很強的實力，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，其中汽車鋁合金鑄造生產(chǎn)線及鑄造技術(shù)和鈦、鋁精鑄生產(chǎn)線及鑄造技術(shù)屬20世紀(jì)90年代國際先進(jìn)水平。工廠鑄件產(chǎn)品生產(chǎn)的適應(yīng)性比較強。近年來還向美國、德國、日本等國家及地區(qū)出口鈦合金高爾夫球頭鑄件及鋁合金鑄件等。

4、四川先拓體育用品有限公司

四川先拓體育用品有限公司是專業(yè)從事研發(fā)制造高爾夫球具的廠家。公司成立于1992年，在高爾夫球具材料應(yīng)用和結(jié)構(gòu)處理上不斷創(chuàng)新。目前主要以O(shè)EM方式與美國、日本、澳大利亞、韓國、歐洲等國家和地區(qū)的許多公司進(jìn)行廣泛的合作。主要產(chǎn)品有：高爾夫鈦面鐵頭、鍛造全鈦大頭、馬鋼面鐵頭、馬鋼面大頭、不銹鋼鐵頭、不銹鋼大頭等。是中國惟一一家將計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)運用于生產(chǎn)管理的高爾夫球具制造商。新建的精鑄分廠：選用臺灣成套精鑄設(shè)備，主要檢測設(shè)備直讀光譜為美國熱電集團屬下瑞士ARL公司制造。精鑄生產(chǎn)采用高品質(zhì)的硅溶膠——鋯砂作為制殼材料，在恒溫恒濕環(huán)境中進(jìn)行射蠟、制殼、成型等加工工藝，其生產(chǎn)進(jìn)程在ISO9002標(biāo)準(zhǔn)指引下由經(jīng)過全面培訓(xùn)的員工實施，確保了精鑄產(chǎn)品的高精度、高品質(zhì)。精密、美觀的高爾夫球頭是其主要產(chǎn)品，并輔以其它精密的運動器材零件和五金制品。

第三節(jié) 國外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

日本東京三井造船株式會社生產(chǎn)的鈦球頭，采用整體熔鑄方法。材料是Ti-6A1-4V合金。它生產(chǎn)的球頭最大厚度是3mm,最小厚度是1．5mm.采用該方法制得的球頭，尺寸、重量和形狀都很好。美國一份資辯報道，鈦球頭重166g，鋼制球頭重200g，兩者的強度相當(dāng)。由于鈦比鋼輕，所以可以考慮在不增重的情況下，將球頭做得大些。當(dāng)然還要考慮它的厚度、形狀以及和球桿的配合。設(shè)計更大的鈦制球頭。壁厚不能太薄，還要考慮球頭受力重心，受力位置不可太高。

目前生產(chǎn)鈦球頭的方法有錯末冶金法、沖壓成型法和精密鑄造一沖壓焊接法。日本一家公司生產(chǎn)的鈦球頭采用沖壓技術(shù)，分別沖壓成球頭的幾個面，然后再把它們焊接在一起，采用該技術(shù)出現(xiàn)了一些問題，一是多殼體焊接要求在高清潔度的環(huán)境下，并要求高超的焊接技巧；二是焊縫必須經(jīng)過打磨和拋光，焊縫越多，制造成本就越高；三是幾個壓制殼體具有不同的加工組織。焊接之后，焊縫的殘余應(yīng)力與主體件的殘余應(yīng)力不同，焊縫越長，殘余應(yīng)力越大．四是焊接時可能會出現(xiàn)針狀孔缺陷，由此產(chǎn)生裂紋擴展．為了克服上述缺點，降低生產(chǎn)成本，采用精密鑄造法和沖壓結(jié)合的工藝翻造鈦及鈦合金球頭比較理想。采用該方法降低了殘余應(yīng)力和焊接缺陷，另外減少了焊后的研磨和拋光處理所需的時間以及入力和物力，制造成本也明顯下降，并可保證質(zhì)量。精密鑄造使用的是失臘工藝制成的氧化鋁澆鑄模，它具有一個與高爾夫球頭外形尺寸一樣的空腔，把Ti-6Al-4V或其它鈦舍金熔液澆人模內(nèi)，待凝固后取出。球頭的底部采用純鐵板沖壓而成，此時可把想要的圖案和商標(biāo)等沖壓在板面上，然后再用彎曲模具把板子彎成合適的形狀，焊接之后焊縫部分要經(jīng)過研磨和拋光，形成光滑的表面。據(jù)報道，日本的三菱金屬有限公司制造的鈦高爾夫球頭采用的就是上述方法。

第四節(jié) 技術(shù)開發(fā)熱點、難點 分析

目前看來，高爾夫球頭的材質(zhì)，相比木頭球棒來說，鈦制品已經(jīng)穩(wěn)固，可以說已是鈦的時代。今后有2個動向，一是采用馬氏體時效處理鋼和非晶態(tài)金屬等，或者在不銹鋼材料上噴鍍鈦陶瓷。二是繼續(xù)使用鈦，但要賦予更優(yōu)良的性能，如大容量球頭，輕量化，純鈦和鈦合金的組合，新鈦合金，特殊表面硬化，固有振動理論等。

第五節(jié) 技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析

從世界鈦應(yīng)用及發(fā)展來看，美國雖減少了軍事航空應(yīng)用，但仍側(cè)重于航空領(lǐng)域用鈦，其它領(lǐng)域的鈦應(yīng)用也在不斷提高，并有了很大發(fā)展。日本一直在發(fā)展非航空用鈦，而且發(fā)展得具有相當(dāng)規(guī)模，居世界領(lǐng)先地位。其它國家包括我國主要是在工業(yè)、體育和民用鈦方面發(fā)展，如化工、油氣田、高爾夫球桿等方面。

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