[發明專利]一種大型熱強鈦合金鍛件的加工方法

有效

• 申請號: 202011002279.9
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112264566B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 李渭清;馮永琦;段曉輝;張偉;賈栓孝;張平輝;孫小勇
• 申請（專利權）人: 寶雞鈦業股份有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J5/02;B21J5/06;B21J1/06;C22F1/18;C21D1/26
• 代理公司: 寶雞市新發明專利事務所(普通合伙) 61106
• 代理人: 馬天順;席樹文

1.一種大型熱強鈦合金鍛件的加工方法，其特征在于，包括：

步驟1：采用真空自耗熔煉得到鈦合金鑄錠；

步驟2：在所述熱強鈦合金鑄錠表面涂刷抗氧化防護涂層，待涂層干燥后對所述鈦合金鑄錠進行加熱，加熱溫度為(α+β)→β相變點以上100~150℃，保溫120~300min后，將錠坯出爐，從開爐門到將錠坯轉移到鍛造機上的時間≤90s；然后進行開坯鍛造，保證所述錠坯的變形量為20%~60%，得到第一鈦合金鍛坯，并將所述第一鈦合金鍛坯加工成高徑比為1.5~3.0的第一圓柱形鍛坯；

步驟3：對所述第一圓柱形鍛坯進行加熱，加熱溫度為(α+β)→β相變點以上30~50℃，保溫120~300min后，進行多火次鐓粗和拔長，保證坯料β相區總變形量大于70%，得到第二鈦合金鍛坯，并將第二鈦合金鍛坯加工成高徑比為1.5~3.0的第二圓柱形鍛坯；

步驟4：對第二圓柱形鍛坯進行加熱，加熱溫度為(α+β)→β相變點以下20~60℃，保溫200~400min后，進行多火次鐓粗和拔長，保證坯料兩相區總變形量大于90%，得到第三鈦合金鍛坯，并將所述第三鈦合金鍛坯鍛制成方坯；

步驟5：對所述方坯進行加熱，加熱溫度為(α+β)→β相變點以下20~60℃，保溫150~360min后，經錯位鍛造制成臺階狀胎模鍛坯；

所述方坯的錯位鍛造過程包括：

步驟5.1：將待鍛造的方坯一端放置于上錘頭和下錘頭之間；上錘頭的右端位于方坯的刻口上方且上錘頭和下錘頭的中心線不在一條直線上；其中，上錘頭的寬度為400mm，下錘頭的寬度為600mm；

步驟5.2：利用上錘頭給方坯上表面施加壓力，使得坯料上表面有一定向下的位移，位移量為30~60mm；

步驟5.3：然后將坯料翻轉180°，使得原先方坯的上下表面進行翻轉，然后利用上錘頭對翻轉后的方坯上表面施加壓力，使得翻轉后的方坯上表面有一定的位移，位移量為20~50mm；

步驟5.4：對翻轉后的方坯上表面繼續施加壓力，達到一定的位移后，位移量為30~60mm，然后挪動下錘頭的位置，使得下錘頭與方坯下表面的接觸面積更大；

步驟5.5：繼續利用上錘頭對方坯上表面施加壓力，位移量為30~60mm，從而完成方坯一端的錯位鍛造過程；

步驟5.6：將方坯的另一端置于上錘頭和下錘頭之間，重復步驟5.1~5.5的過程，完成整個方坯的錯位鍛造過程；

步驟6：對所述臺階狀胎模鍛坯進行機械加工，去除表面裂紋和折疊缺陷后在其表面涂刷潤滑保溫涂層，待涂層干燥后進行加熱，加熱溫度為(α+β)→β相變點以下20~60℃，保溫100~240min后，將所述臺階狀胎模鍛坯出爐并放置于胎模鍛模具中進行終鍛成型，得到半成品熱強鈦合金鍛件；其中，從開爐門到將鍛坯轉移到胎模鍛模具上的時間≤90s；胎模鍛成型時上模具的下壓速度≤50mm/s；

步驟7：對所述熱強鈦合金鍛件進行雙重退火，退火條件為：將所述半成品熱強鈦合金鍛件加熱到900~970℃，保溫1~3h后，然后冷卻至500~600℃，再保溫1~3h，最后冷卻至室溫，得到成品熱強鈦合金鍛件。

2.根據權利要求1所述大型熱強鈦合金鍛件的加工方法，其特征在于，所述鈦合金鑄錠的規格為Φ620mm~Φ1040mm，鑄錠重量為3~10噸；所述方坯的規格為：寬度為420~450mm，高度為340~390mm，長度為1900~2300mm。