[發明專利]一種超大規格鈦合金管材的制備方法

在審

• 申請號: 202111231462.0
• 申請日: 2021-10-22
• 公開（公告）號: CN113976658A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 葛鵬;席錦會;王瑞琴;廖強;侯鵬;劉宇
• 申請（專利權）人: 西部金屬材料股份有限公司
• 主分類號: B21C37/06
• 分類號: B21C37/06;B21C23/08;B21J1/04;B21J5/00;C21D8/10;C22F1/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙麗恒

1.一種超大規格鈦合金管材的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)將多個鈦合金坯料單元依次進行軸向疊層、點焊、真空封焊和熱等靜壓，得到超大規格鈦合金坯料；

(2)將所述超大規格鈦合金坯料在電爐中進行加熱，并保溫，保溫結束后出爐，在自由鍛機上鍛造所述超大規格鈦合金坯料，得到黑皮管坯棒；對所述黑皮管坯棒依次進行扒皮和切頭尾，得到表面處理后的管坯棒；

(3)在所述管坯棒的表面涂覆玻璃粉潤滑劑，然后在電爐中加熱所述管坯棒并保溫，保溫結束后將所述管坯棒取出并放入鐓粗筒中，使用沖桿對所述管坯棒進行沖孔，沖孔完畢后，將帶中心孔的所述管坯棒從所述鐓粗筒中脫出，得到擠壓坯；

(4)根據所述擠壓坯的表面質量決定是否需要進行表面處理；然后對所述擠壓坯進行回爐補溫，補溫結束后出爐，將所述擠壓坯放入擠壓機，擠壓成鈦合金管材；

(5)切除所述鈦合金管材的頭尾，然后進行對所述鈦合金管材進行熱處理和表面處理，最終得到超大規格成品鈦合金管材。

2.根據權利要求1所述的超大規格鈦合金管材的制備方法，其特征在于：根據管坯棒的規格及最終成品管材的組織和性能要求，確定所述超大規格鈦合金坯料在電爐中的加熱溫度及所述超大規格鈦合金坯料在所述自由鍛機上的鍛造火次；步驟(2)中所述的管坯棒進行1～2火次鍛造，最后1火次為鐓粗或鐓拔，其它火次為鐓拔；鐓拔時，1火次2個鐓拔，鐓粗比為1.5～1.7；鐓拔過程中多次回爐，回爐溫度與加熱溫度相同，保溫時間為120～240min；鐓粗時，分多次完成，每次鐓粗比為1.5～1.7，每完成1個鐓粗需要進行整形。

3.根據權利要求1所述的超大規格鈦合金管材的制備方法，其特征在于：鈦合金為近α鈦合金、α+β兩相鈦合金、近β鈦合金、亞穩β鈦合金或β鈦合金。

4.根據權利要求1所述的超大規格鈦合金管材的制備方法，其特征在于：所述鈦合金坯料單元是經過1～3火次加熱溫度為1050～1200℃的鍛造得到的坯料單元。

5.根據權利要求1所述的超大規格鈦合金管材的制備方法，其特征在于：多個所述鈦合金坯料單元的直徑均相等，多個所述鈦合金坯料單元軸向疊層后的總高度與所述鈦合金坯料單元的直徑之比≤2.6。

6.根據權利要求1所述的超大規格鈦合金管材的制備方法，其特征在于：步驟(4)中所述的擠壓坯的擠壓比為5～8；步驟(4)中所述擠壓坯回爐補溫的溫度與沖孔時的加熱溫度一致，步驟(4)中所述擠壓坯回爐補溫的保溫時間為2～3h。

7.根據權利要求1所述的超大規格鈦合金管材的制備方法，其特征在于：步驟(2)、步驟(3)和步驟(4)中的加熱溫度分別根據合金類型、加工特性及最終成品管材的組織、性能決定，熱加工性較差或成品要求片層組織的近α及α+β兩相鈦合金的加熱溫度為(T_β+50)～1100℃，其中T_β代表鈦合金在加熱過程中全部轉變為β組織的最低溫度；熱加工性良好或成品要求等軸或雙態組織的近α及α+β兩相鈦合金的加熱溫度為T_β-(30～60)℃；近β鈦合金、亞穩β鈦合金和β鈦合金的加熱溫度均為900～1100℃；步驟(2)、步驟(3)和步驟(4)中的加熱的保溫時間均為t＝0.8D～0.8D+300min，其中D為坯料的直徑和壁厚兩個數值中較小的一個數值，D的單位為mm。