[發明專利]一種改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝

有效

• 申請號: 201210451913.6
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102912270A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 蒲宣;文寧
• 申請（專利權）人: 西部鈦業有限責任公司
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18;C21D8/00;B21J1/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于金屬材料加工技術領域，具體涉及一種改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝。

背景技術

鈦合金主要應用于航空、航天、艦船等領域，目前還沒有一套完整的規范或標準來指導鈦合金鑄錠開坯，主要存在的問題是在鍛造過程中頭部縮孔深度不穩定，表面開裂較嚴重的，導致縮孔切除量大，打磨量大，使開坯過程成材率低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種易實現標準化作業，減少人為因素而造成的頭部縮孔不穩定現象，從而提高產品成材率的改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝。采用該工藝可生產出端面縮孔切除量較少、表面質量良好的坯料，提高了產品成材率。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝，其特征在于，該工藝包括以下步驟：

步驟一、將鈦合金鑄錠扒皮后切去冒口，然后采用打磨的方法去除鈦合金鑄錠表面缺陷；

步驟二、將步驟一中去除表面缺陷的鈦合金鑄錠置于加熱爐中，在溫度為750℃～800℃的條件下預熱1.5h～2.5h，然后升溫至鑄錠β相變點以上150℃～200℃，保溫；所述保溫的時間為D/2+（30～60）min，其中D為鈦合金鑄錠的直徑；

步驟三、將步驟二中保溫后的鈦合金鑄錠置于2000T以上壓機上進行開坯鍛造，開坯鍛造過程為：

301、從鑄錠中部開始向鉗口的反方向依次壓下，控制每道次進給量不大于壓機的砧面寬度，每道次壓下量不小于進給量的1/3，待壓至距鑄錠端部200mm～250mm處時，采用兩道次連續壓下，控制兩道次總壓下量為進給量的1/3～1/2，兩道次之間的時間間隔為3s～5s，整平剩余部分；所述壓機的砧面寬度為300mm～350mm；

302、重復301直至鑄錠端面出現鼓度，每次重復之前將鑄錠翻轉90度；

303、將302中端面出現鼓度的鑄錠以與301中相同的進給量從鑄錠中部開始向鉗口的反方向依次壓下直至工藝尺寸，控制每道次壓下量為進給量的1/5～1/3，得到一端鍛造至工藝尺寸的鈦合金坯料；

步驟四、將303中所述一端鍛造至工藝尺寸的鈦合金坯料置于加熱爐中，按照步驟二中所述方式進行加熱，最后采用步驟三中的開坯鍛造方式將加熱后的坯料的另一端鍛造至工藝尺寸。

上述的一種改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝，步驟一中所述鈦合金鑄錠采用真空自耗電弧爐熔煉得到。

上述的一種改善鈦合金鑄錠開坯的熱加工工藝，步驟三中所述開坯鍛造的始鍛溫度為鑄錠β相變點以上100℃～150℃，終鍛溫度≥850℃。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明工藝簡單，易實現標準化作業，減少人為因素而造成的頭部縮孔不穩定現象，從而提高產品成材率。

2、本發明控制始鍛溫度為β相變點以上100℃～150℃，利用大噸位壓機，統一送進量和壓下量，使鈦合金的鑄錠晶粒得到充分破碎，使坯料表面折疊、拉傷等缺陷得到有效改善。

3、采用本發明的工藝，規范操做步驟，使坯料端面向外鼓出，大大減少甚至消除端面縮孔現象，對產品成材率的提高效果明顯，可生產出端面縮孔切除量較少、表面質量良好的坯料，提高了產品成材率。

下面通過實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

具體實施方式

實施例1

步驟一、將真空自耗電弧爐熔煉得到的Ф690mm?TC11鑄錠扒皮后切去冒口，然后采用打磨的方法去除鑄錠表面缺陷；

步驟二、將步驟一中去除表面缺陷的TC11鑄錠置于加熱爐中，在溫度為800℃的條件下預熱1.5h，然后升溫至鑄錠β相變點以上180℃，保溫380min；

步驟三、將步驟二中保溫后的TC11鑄錠置于2500T砧面寬度為350mm的油壓機上，在始鍛溫度為鑄錠β相變點以上100℃～150℃進行開坯鍛造，并控制終鍛溫度≥850℃，開坯鍛造過程為：

301、從鑄錠中部開始向鉗口的反方向依次壓下，控制每道次進給量為300mm，每道次壓下量為100mm，待壓至距鑄錠端部220mm處時，采用兩道次連續壓下，第一道次壓下75mm，間歇3秒后繼續壓下75mm，整平剩余部分；

302、重復301三次后鑄錠端面出現鼓度，每次重復之前將鑄錠翻轉90度；