[發(fā)明專利]一種鈦合金氣瓶及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110390796.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN113084458A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛鵬;席錦會(huì);侯鵬;劉姣;廖強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西部金屬材料股份有限公司
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00;C21D9/00;C21D9/08;C22F1/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 趙琪

1.一種鈦合金氣瓶的制備方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)鈦合金棒坯依次進(jìn)行第一加熱、模鍛成型和第一熱處理，得到鈦合金封頭；所述鈦合金封頭為一端開口的圓管，所述圓管設(shè)有開口端和封口端；

(2)對(duì)鈦合金棒材依次進(jìn)行第二加熱、斜軋穿孔、熱軋和第二熱處理，得到鈦合金管材；所述鈦合金管材的壁厚和外徑與所述鈦合金封頭的開口端的壁厚和外徑相同；

(3)將鈦合金封頭和鈦合金管材按照“第一鈦合金封頭、鈦合金管材、第二鈦合金封頭”的順序進(jìn)行摩擦焊接，得到鈦合金氣瓶；

所述步驟(1)和步驟(2)之間沒(méi)有時(shí)間順序的限制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中摩擦焊接的參數(shù)包括：

主軸轉(zhuǎn)速為650～1000rpm；

摩擦壓力為5.0～20.0MPa；

摩擦加壓時(shí)間為2.0～5.0s；

摩擦變形量為5.0～10.0mm；

頂鍛壓力為10～30.0MPa；

頂鍛加壓時(shí)間為1.0～3.0s；

總變形量為8.0～13.0mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鈦合金封頭的圓管的長(zhǎng)度為100～150mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述第一加熱和第二加熱的溫度獨(dú)立為T_β-(30～60)℃；所述第一加熱和第二加熱的保溫時(shí)間計(jì)算公式如式1所示：

t＝D×0.8+(0～120) 式1；

式1中，t為保溫時(shí)間，s；

D為棒材直徑，mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述第一熱處理和第二熱處理獨(dú)立為雙重?zé)崽幚砘蚝銣責(zé)崽幚恚?/p>

所述雙重?zé)崽幚戆ㄒ来芜M(jìn)行的第一階段熱處理和第二階段熱處理，所述第一階段熱處理的溫度為850～920℃，時(shí)間為1～2h；所述第二階段熱處理的溫度為450～540℃，時(shí)間為4～6h；

所述恒溫?zé)崽幚淼臏囟葹?50～850℃，時(shí)間為1～2h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中斜軋穿孔的變形量為55～65％；所述熱軋的道次變形量為50～60％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)的第二熱處理之前，還包括對(duì)熱軋后的管材進(jìn)行定徑或精拔或冷軋；

所述定徑的變形量為10～15％；

所述精拔的道次變形量為15～25％；

所述冷軋的道次變形量為35～45％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鈦合金封頭和鈦合金管材的材質(zhì)為TC4、TC4ELI、TA18、TA24、Ti32或Ti52。

9.權(quán)利要求1～8任意一項(xiàng)所述制備方法制備得到的鈦合金氣瓶。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鈦合金氣瓶，其特征在于，所述鈦合金氣瓶的外徑為150～600mm，壁厚為6～35mm，長(zhǎng)度為2000～5000mm。