[發明專利]一種TC11鈦合金炮管的加工方法

在審

• 申請號: 201811655552.0
• 申請日: 2018-12-31
• 公開（公告）號: CN109663832A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 于娜;張建榮
• 申請（專利權）人: 陜西航宇有色金屬加工有限公司
• 主分類號: B21C37/06
• 分類號: B21C37/06;B21J5/00;B21J1/06;C22C14/00;C22C1/02;C22F1/18
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本發明提供的TC11鈦合金炮管的加工方法，包括：按照TC11鈦合金的材料配比，均勻混合海綿鈦和其他合金配料；將混合后的海綿鈦和其他合金配料壓制為TC11鈦合金電極，并通過真空焊箱焊接；將焊接后的TC11鈦合金電極通過真空自耗電弧設備熔煉，并制成鈦合金鑄錠；對鈦合金鑄錠進行初次機械加工，使鈦合金鑄錠表面光順化；通過快鍛機對所述鈦合金鑄錠鐓拔鍛造，并制備成黑皮棒坯，并且在鍛造過程中對所述鈦合金鑄錠進行加熱；對處于加熱狀態的黑皮棒坯進行二次機械加工從而制成TC11鈦合金炮管；以及對所述TC11鈦合金炮管進行熱處理。本發明通過在對鈦合金鑄錠鐓拔鍛造過程中對所述鈦合金鑄錠進行加熱，使得TC11鈦合金管具有優良的強度、塑性及沖擊性能。

技術領域

本發明涉及有色金屬加工領域，尤其涉及一種TC11鈦合金炮管的加工方法。

背景技術

TC11鈦合金是一種Ti-Al-Mo-Zr-Si系、馬氏體型、α+β兩相鈦合金，不僅具有較高的室溫、高溫拉伸和蠕變強度，還具有良好的工藝性能，可進行熱加工、焊接和各種形式的機加工等。該合金通過α- β區的熱變形和熱處理，最高長期工作溫度可達500℃。因此，以TC11 鈦合金生產的產品主要包括棒材、管材、鍛件和模鍛件等，被廣泛應用于制造航空發動機壓氣機盤、葉片和鼓筒等零件，也可用于制造飛機結構件以及兵器行業用鈦合金炮管。

隨著科學技術的發展，兵器行業對TC11鈦合金的力學性能匹配要求越來越高，特別是沖擊性能，標準要求沖擊功Aku2≥35J。采用常規擠壓方法生產的TC11鈦合金炮管，其沖擊性能很難滿足標準要求，工藝復雜度高，生產效率低。

發明內容

本發明的至少一個目的是提出一種TC11鈦合金炮管的加工方法，使得TC11鈦合金管具有優良的強度、塑性及沖擊性能。本發明提供的諸多技術方案中的優選技術方案所能產生的諸多技術效果詳見下文闡述。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供的一種TC11鈦合金炮管的加工方法，包括：按照 TC11鈦合金的材料配比，均勻混合海綿鈦和其他合金配料；將混合后的海綿鈦和其他合金配料壓制為TC11鈦合金電極，并通過真空焊箱焊接；將焊接后的TC11鈦合金電極通過真空自耗電弧設備熔煉，并制成鈦合金鑄錠；對鈦合金鑄錠進行初次機械加工，使鈦合金鑄錠表面光順化；通過快鍛機對所述鈦合金鑄錠鐓拔鍛造，并制備成黑皮棒坯，并且在鍛造過程中對所述鈦合金鑄錠進行加熱；對處于加熱狀態的黑皮棒坯進行二次機械加工，從而制成TC11鈦合金炮管；以及對所述TC11鈦合金炮管進行熱處理。

作為本發明前文或后文提供的任一技術方案或任一優化后技術方案的優化，在通過真空自耗電弧設備熔煉焊接后的合金材料的過程中，熔煉次數為2～3次，并且將所述合金材料制備成直徑720～820mm 的鈦合金鑄錠。

作為本發明前文或后文提供的任一技術方案或任一優化后技術方案的優化，在鍛造過程中對所述鈦合金鑄錠進行加熱的次數為4～5 次，并且將所述鈦合金鑄錠鍛造至直徑115～120mm的黑皮棒坯。

作為本發明前文或后文提供的任一技術方案或任一優化后技術方案的優化，在鍛造過程中對所述鈦合金鑄錠進行第一次加熱時，將溫度控制在TC11鈦合金β相變點以上150～200℃，并控制保溫時間 180～300min。

作為本發明前文或后文提供的任一技術方案或任一優化后技術方案的優化，在鍛造過程中對所述鈦合金鑄錠進行最后一次加熱時，將溫度控制在TC11鈦合金β相變點以下30～60℃，并控制保溫時間 20～120min。