[發明專利]一種TA15鈦合金薄帶材的制備方法

有效

• 申請號: 202111009637.3
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN113714286B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 王國棟;薛少博;田云飛;徐海龍;蘇艷妮;張國霞;王成長;周立鵬;郭學鵬;舒瀅;吳歡
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: B21B1/24
• 分類號: B21B1/24;B21B3/00;B21B15/00;B21B45/02;B21B27/02;B21C37/02;C22F1/02;C22F1/18;C21D9/52;B23P15/00
• 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TA15鈦合金薄帶材的制備方法，該方法包括：一、第一軋程單片可逆式熱軋；二、對焊；三、堿酸洗和縱剪分條處理后真空退火熱處理；四、第二軋程可逆式帶材軋制；五、清洗、縱剪分條處理后真空退火熱處理；六、第三軋程可逆式帶材軋制；七、清洗、縱剪分條處理后真空退火熱處理；八、第四軋程可逆式帶材軋制；九、清洗和縱剪分條處理；十、退火處理得到TA15鈦合金薄帶材。本發明采用四輥可逆式熱軋機與森吉米爾二十輥冷軋機，結合板材激光對焊，依次進行一個熱軋軋程和三個冷軋軋程的軋制，提高了軋制效率，提升成品率并降低成本減少了軋程數量，保證了厚度為0.3mm～0.6mm的TA15鈦合金薄帶材的厚度精度。

技術領域

本發明屬于鈦合金型材制備技術領域，具體涉及一種TA15鈦合金薄帶材的制備方法。

背景技術

隨著人類航空事業的不斷進步，對航空飛行器的要求越來越高。航空飛行器通常服役環境惡劣，工作于超高溫、超低溫、真空、高應力及高腐蝕等極端條件下，這不僅要求飛行器有可靠的結構設計，而且也對材料的強度、硬度、耐高溫及耐腐蝕能力有較高要求。

TA15鈦合金在450～500℃服役溫度下具有較高的比強度和高溫強度，其綜合性能略高于TC4鈦合金，可作為飛機結構鈦合金用材，也是發動機機匣、焊接承力關鍵構建。由于TA15鈦合金強度高、塑性差等特性，導致其在薄帶材制備難度大，成品率低。因此，在高端航空領域的應用推廣受到限制。

將TA15鈦合金帶材軋制得厚度更薄，板幅更寬，未來則可以更好的適應航空飛行器更快、更高、更大的發展。目前，由于軋制技術及合金特性的限制。目前，市場上主要有TA15中厚板材、帶材，但厚度小于0.8mm的TA15合金薄帶材制備技術尚不成熟。申請號為202010669587.0的專利《一種細晶超塑性TA15鈦合金中厚板材的加工方法》中公開了一種中厚TA15鈦合金板材的制備方法，通過熔煉、鍛造及軋制，將TA15鈦合金鑄錠制備成厚度為10mm～25mm的TA15鈦合金中厚板材，但尚未達到厚度小于0.8mm。申請號為201410235456.6的專利《一種細晶超塑性TA15鈦合金薄板的加工方法》中公開了一種TA15鈦合金薄板的制備方法，通過兩次熱軋與一次疊軋的制備方法，得到了厚度為0.5mm～1.4mm的TA15鈦合金板材，此種制備方法工序繁雜，成品率較低，成本較高。

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TA15鈦合金薄帶材的制備方法。該方法采用四輥可逆式熱軋機與森吉米爾二十輥冷軋機作為軋制設備，結合板材激光對焊方法，依次進行一個熱軋軋程和三個冷軋軋程的軋制，提高了軋制效率，提升成品率并降低成本減少了軋程數量，保證了TA15鈦合金薄帶材的厚度精度，得到厚度為0.3mm～0.6mm的TA15鈦合金薄帶材。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種TA15鈦合金薄帶材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、采用四輥可逆式熱軋機對來料TA15板材進行第一軋程單片可逆式熱軋，得到第一軋程TA15帶材；所述來料TA15板材的厚度為2mm～3mm，寬度為500mm～550mm，長度為3000mm～4000mm；所述第一軋程TA15帶材的厚度為1mm～1.2mm，寬度為500mm～550mm，長度為6000mm～8000mm；

步驟二、采用激光焊接方法將兩條以上步驟一中得到的第一軋程TA15帶材進行兩端對焊，得到第一軋程TA15焊接帶材；

步驟三、將步驟二中得到的第一軋程TA15焊接帶材進行堿酸洗，然后利用縱剪分條機進行縱剪分條處理去除毛刺和裂口，再進行真空退火熱處理；所述縱剪分條后第一軋程TA15焊接帶材的寬度為490mm～540mm；所述真空退火熱處理的溫度為920℃～950℃，保溫時間為60min～90min，真空度不低于7×10^-3MPa；