钛管因高强度、耐腐蚀等特性被广泛应用于航空航天、化工等领域，而热处理是调控其微观结构与性能的关键工艺。通过合理控制加热温度、保温时间和冷却速度，可显著改变钛管的内部结构，进而优化其力学性能。

热处理对钛管结构的影响首先体现在相变调控上。钛存在α相（密排六方结构）和β相（体心立方结构）两种同素异形体，相变温度约为882℃。当加热至β相变点以上并保温时，钛管内部会完全转变为均匀的β相；缓慢冷却后形成粗大块状α相，使材料韧性提升但强度降低；快速冷却则得到马氏体α'相，可大幅提高强度但韧性下降。

热处理能改善钛管的晶粒形态与分布。冷轧后的钛管常存在晶粒变形和织构现象，通过退火处理（通常在500-700℃），可消除加工应力，使晶粒重新形核长大，形成均匀细小的等轴α晶粒，有效平衡强度与塑性。若采用双重退火工艺，先在β相变点附近加热，再在α相区保温，还能获得α+β双相组织，进一步优化综合性能。

热处理可调节钛管的内部应力状态。焊接或冷加工后的钛管存在残余应力，易导致变形或开裂。通过低温时效处理（300-500℃），可释放残余应力，稳定尺寸精度，同时避免过度软化。

热处理通过精准控制相变过程、晶粒结构和应力状态，实现钛管微观结构的优化，为其在不同工况下的应用提供性能保障。