[發明專利]一種鈦或鈦合金擠壓軋制薄壁型材的制備方法

有效

• 申請號: 202011540231.3
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112845648B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 李新意;李科元;李林峰;張建軍;周軍;吳方奇;盧靜;田航;翟孝;楊金祥
• 申請（專利權）人: 西部新鋯核材料科技有限公司
• 主分類號: B21C37/00
• 分類號: B21C37/00;B21B3/00;B21B1/12;B21C23/00;C22F1/18;C21D1/26;C22B9/20
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 馬小燕

本發明公開了一種鈦或鈦合金擠壓軋制薄壁型材的制備方法，該方法包括：一、采用真空自耗電弧爐熔煉制備得到鈦或鈦合金鑄錠；二、在900℃～1200℃進行2～4火次鍛造得到鍛造棒坯；三、依次經鋸切和機加工得到擠壓錠坯；四、將擠壓錠坯潤滑后加熱擠壓得到擠壓型坯；五、將擠壓型坯表面處理后加熱至鈦或鈦合金相變點下進行熱軋得到軋制型材；六、軋制型材經表面處理后退火得到鈦或鈦合金型材。本發明采用加熱擠壓結合相變點以下熱軋和退火，保證了擠壓型坯的表面質量與尺寸精度，制備的鈦或鈦合金型材表面質量好，且具有均勻的微觀組織、穩定的力學性能，可根據實際需求靈活生產不同形狀、規格的鈦或鈦合金擠壓軋制薄壁型材，制備成本低。

技術領域

本發明屬于型材制備技術領域，具體涉及一種鈦或鈦合金擠壓軋制薄壁型材的制備方法。

背景技術

鈦或鈦合金具有比強度高、耐高溫、耐腐蝕等顯著特性，在海洋工程、航空航天、化工、裝備制造等行業有著廣泛且重要的應用。型材是一種近終形的半成品，具有結構效益高、力學性能好的特點，不需加工或經少量加工后可直接作為結構件使用。由于鈦或鈦合金的加工溫度高、變形抗力大、回彈大等特性，鈦或鈦合金型材特別是薄壁型材的制備難度極大。

鈦或鈦合金型材的制備方法主要有沖壓、焊接、機加、擠壓、軋制等。沖壓只適合制備形狀簡單的型材，如L形、U形；焊接時焊縫處為鑄態組織，其耐腐蝕性及力學性能均有待提高；機加成品率極低；能夠實現批量化生產的鈦或鈦合金型材的工藝主要為擠壓和軋制。

型材擠壓是將錠坯置于擠壓筒內，在三向壓應力作用下通過一定形狀的型材模孔成形的一種壓力加工。擠壓方式可根據需求靈活生產各種規格的型材，更換產品規格只需準備相應型材模具，適用于生產壁厚大于4mm的型材。同通過擠壓方式生產薄壁型材時，對模具、潤滑、輔助設備及工藝細節控制要求很高，成品率很難保證。

型材軋制是用有孔型的軋輥把錠坯熱軋成各種斷面形狀的型材的工藝過程。軋制方式可也實現不同規格型材制備，特別是可通過多道次熱軋制備鈦或鈦合金薄壁型材。但軋制專用孔型投資較大，目前的鈦或鈦合金薄壁型材需求少，很難支撐大型自動化的軋制設備及專用孔型。

采用擠壓方式制備型坯，結合軋制減薄型厚度，這是一種較為靈活且經濟性較高的方式。雖有類似專利(公開號CN108907619A)《一種鈦合金薄壁精密型材復合加工方法》，其主體思路是通過擠壓制備薄壁型坯，再通過軋制進行整形及小變形量變形，該方式在擠壓工序制備薄壁型坯時模具損耗極大，且需配置專用型坯矯直設備，生產升本極高。同時小變形量軋制對于型材產品的組織均勻性不利。

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，提供一種鈦或鈦合金擠壓軋制薄壁型材的制備方法。該方法采用加熱擠壓結合相變點以下熱軋和退火，保證了擠壓型坯的表面質量與尺寸精度，制備的鈦或鈦合金型材表面質量好，且具有均勻的微觀組織、穩定的力學性能，可根據實際需求靈活生產不同形狀、規格的鈦或鈦合金擠壓軋制薄壁型材，制備成本較低，特別適用于鈦合金薄壁型材多規格、小批量的特點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種鈦或鈦合金擠壓軋制薄壁型材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、采用真空自耗電弧爐經2～3次熔煉，制備得到鈦或鈦合金鑄錠；

步驟二、將步驟一中得到的鈦或鈦合金鑄錠在900℃～1200℃進行2～4火次鍛造，得到鍛造棒坯；

步驟三、將步驟二中得到的鍛造棒坯依次經鋸切和機加工后得到擠壓錠坯；

步驟四、將步驟三中得到的擠壓錠坯進行潤滑，然后加熱后進行擠壓，得到擠壓型坯；

步驟五、將步驟四中得到的擠壓型坯進行表面處理以去除表面缺陷，然后加熱至鈦或鈦合金相變點下進行熱軋，得到軋制型材；