專利名稱：一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鈦合金加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著航空航天、船舶、石油、化工等領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，要求鈦合金板材的規(guī)格尺寸向更厚方向發(fā)展。而產(chǎn)品厚度的增加，要求選擇厚度較大的板坯，否則變形量不足將影響產(chǎn)品的組織和性能。由于受到軋機(jī)能力等限制，鈦合金厚板坯在頭幾道次軋制時(shí)壓下量一般不大，變形難以深入到軋件心部，在軋件頭尾、側(cè)面易出現(xiàn)雙鼓形。隨著軋制過(guò)程的進(jìn)行，該雙鼓形被逐漸壓合而在板材邊部形成內(nèi)部折疊缺陷，最終只能被切除。這將使產(chǎn)品的成材率降低 10%左右。而板坯上表面和下表面的棱邊倒棱后，相當(dāng)于減薄了邊部厚度，這樣厚板坯軋制引起的邊部折疊現(xiàn)象將會(huì)大大減輕。顯然，倒棱的高度/寬度越大，其效果越明顯。而目前常規(guī)方法生產(chǎn)的鈦合金板坯，上表面和下表面的棱邊一般倒角45°，倒角直邊不大于 IOmm,其目的一般僅是為了使板坯更順利咬入軋機(jī)。因此普通的板坯制備方法已不適用于鈦合金厚板坯的制備。這里的厚板坯是指厚度為180mm 400mm的鈦合金板坯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種方法簡(jiǎn)單， 不需要特殊設(shè)備，易于實(shí)現(xiàn)的倒棱鈦合金厚板坯的制備方法。采用本發(fā)明的方法制備的鈦合金板坯在進(jìn)行后續(xù)軋制時(shí)，可減輕板材邊部折疊，從而減少板材頭尾、側(cè)面的切損，提高板材成材率5% 8%，大大降低生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟步驟一、切去鈦合金鑄錠冒口和錠底，除去鈦合金鑄錠表皮氣孔，然后對(duì)除去表皮氣孔的鈦合金鑄錠進(jìn)行開坯鍛造，得到鈦合金鍛坯；步驟二、對(duì)步驟一中所述鈦合金鍛坯進(jìn)行2 3火次的中間鍛造；步驟三、將步驟二中經(jīng)中間鍛造后的鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以下 10°C 20°C的條件下鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造后整形，控制鍛造累積變形量為30% 40% ；然后在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以下10°C 20°C的條件下對(duì)整形后的鈦合金鍛坯上表面和下表面的棱邊進(jìn)行倒棱，最后整形得到板坯；所述倒棱的壓下量為所要制備的倒棱鈦合金板坯厚度的1/4 1/3 ；步驟四、對(duì)步驟三中所述板坯進(jìn)行機(jī)加工，得到厚度為180mm 400mm的倒棱鈦合金板坯。上述的一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法，步驟一中所述開坯鍛造的過(guò)程為將除去表皮氣孔的鈦合金鑄錠在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上100°c 200°C的條件下反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造2 3次，控制鍛造累積變形量為75% 85%，終鍛溫度為800°C 820°C。上述的一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法，步驟二中所述2 3火次的中間鍛造的過(guò)程為先將鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上50°C 80°C的條件下反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造2 3次，鍛造累積變形量為70% 80%，終鍛溫度為800°C 820°C;然后將鍛造后的鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上10°C 30°C的條件下鍛造1 2火次，每火次反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造2 3次，每火次鍛造累積變形量為70% 80%，每火次終鍛溫度均為800°C 820°C。上述的一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法，步驟三中所述鍛造的終鍛溫度為 800°C 820"C。上述的一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法，步驟三中所述倒棱為對(duì)角倒棱，對(duì)角倒棱是指沿鍛坯的對(duì)角面進(jìn)行倒棱。上述的一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法，步驟四中所述倒棱鈦合金板坯的上表面和下表面的棱邊倒角均為45°，倒角直邊長(zhǎng)度為倒棱鈦合金板坯厚度的1/5 1/4。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，不需要特殊設(shè)備，易于實(shí)現(xiàn)。2、本發(fā)明采用多火次，反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)相結(jié)合的方式，可制備厚度為180mm 400mm的大尺寸倒棱鈦合金板坯。3、采用本發(fā)明的方法制備的鈦合金板坯進(jìn)行軋制時(shí)，可減輕板材邊部折疊，從而減少板材頭尾、側(cè)面的切損，提高板材成材率5% 8%，大大降低生產(chǎn)成本。下面通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1步驟一、切去鈦合金鑄錠冒口和錠底，除去鈦合金鑄錠表皮氣孔，將除去表皮氣孔的鈦合金鑄錠在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上200°C的條件下反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造2次，控制鍛造累積變形量為75%，終鍛溫度為820°C，得到鈦合金鍛坯；步驟二、將步驟一中所述鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上80°C的條件下反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造3次，鍛造累積變形量為70%，終鍛溫度為820°C ；然后將鍛造后的鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上10°C的條件下鍛造2火次，每火次反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造2次，控制每火次鍛造累積變形量為70%，每火次終鍛溫度均為820°C ；步驟三、將步驟二中經(jīng)中間鍛造后的鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以下 10°C的條件下鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造后整形，控制鍛造累積變形量為40%，終鍛溫度為820°C ；然后在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以下20°C的條件下對(duì)整形后的鈦合金鍛坯上表面和下表面的棱邊沿對(duì)角面進(jìn)行對(duì)角倒棱，最后整形得到板坯，所述倒棱的壓下量為60mm ；步驟四、對(duì)步驟三中所述板坯進(jìn)行銑面或刨面，并進(jìn)行倒角機(jī)加工，得到厚度為 180mm的倒棱鈦合金板坯；所述倒棱鈦合金板坯的上表面和下表面的棱邊倒角均為45°， 倒角直邊長(zhǎng)度為36mm。本實(shí)施例制備的鈦合金板坯，在進(jìn)行后續(xù)軋制時(shí)，可減輕板材邊部折疊，從而減少板材頭尾、側(cè)面的切損，提高板材成材率5% 8%，大大降低生產(chǎn)成本。實(shí)施例2步驟一、切去鈦合金鑄錠冒口和錠底，除去鈦合金鑄錠表皮氣孔，將除去表皮氣孔的鈦合金鑄錠在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上150°C的條件下反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造3次，控制鍛造累積變形量為85%，終鍛溫度為800°C，得到鈦合金鍛坯；步驟二、將步驟一中所述鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上50°C的條件下反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造2次，鍛造累積變形量為80%，終鍛溫度為800°C ；然后將鍛造后的鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上30°C的條件下鍛造1火次，鍛造過(guò)程中反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造3次，鍛造累積變形量為80%，終鍛溫度為800°C ；步驟三、將步驟二中經(jīng)中間鍛造后的鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以下 15°C的條件下鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造后整形，控制鍛造累積變形量為35%，終鍛溫度為800°C ；然后在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以下10°C的條件下對(duì)整形后的鈦合金鍛坯上表面和下表面的棱邊沿對(duì)角面進(jìn)行對(duì)角倒棱，最后整形得到板坯，所述倒棱的壓下量為IOOmm ；步驟四、對(duì)步驟三中所述板坯進(jìn)行銑面或刨面，并進(jìn)行倒角機(jī)加工，得到厚度為 400mm的倒棱鈦合金板坯；所述倒棱鈦合金板坯的上表面和下表面的棱邊倒角均為45°， 倒角直邊長(zhǎng)度為100mm。本實(shí)施例制備的鈦合金板坯，在進(jìn)行后續(xù)軋制時(shí)，可減輕板材邊部折疊，從而減少板材頭尾、側(cè)面的切損，提高板材成材率5% 8%，大大降低生產(chǎn)成本。實(shí)施例3步驟一、切去鈦合金鑄錠冒口和錠底，除去鈦合金鑄錠表皮氣孔，將除去表皮氣孔的鈦合金鑄錠在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上100°c的條件下反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造3次，控制鍛造累積變形量為80%，終鍛溫度為810°C，得到鈦合金鍛坯；步驟二、將步驟一中所述鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上60°C的條件下反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造2次，鍛造累積變形量為75%，終鍛溫度為810°C ；然后將鍛造后的鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上20°C的條件下鍛造1火次，鍛造過(guò)程中反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造2次，鍛造累積變形量為75%，每火次終鍛溫度均為810°C ；步驟三、將步驟二中經(jīng)中間鍛造后的鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以下 20°C的條件下鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造后整形，控制鍛造累積變形量為30%，終鍛溫度為810°C ；然后在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以下15°C的條件下對(duì)整形后的鈦合金鍛坯上表面和下表面的棱邊沿對(duì)角面進(jìn)行對(duì)角倒棱，最后整形得到板坯，所述倒棱的壓下量為70mm ；步驟四、對(duì)步驟三中所述板坯進(jìn)行銑面或刨面，并進(jìn)行倒角機(jī)加工，得到厚度為 240mm的倒棱鈦合金板坯；所述倒棱鈦合金板坯的上表面和下表面棱邊倒角均為45°，倒角直邊長(zhǎng)度為55mm。本實(shí)施例制備的鈦合金板坯，在進(jìn)行后續(xù)軋制時(shí)，可減輕板材邊部折疊，從而減少板材頭尾、側(cè)面的切損，提高板材成材率5% 8%，大大降低生產(chǎn)成本。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何限制，凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟步驟一、切去鈦合金鑄錠冒口和錠底，除去鈦合金鑄錠表皮氣孔，然后對(duì)除去表皮氣孔的鈦合金鑄錠進(jìn)行開坯鍛造，得到鈦合金鍛坯；步驟二、對(duì)步驟一中所述鈦合金鍛坯進(jìn)行2 3火次的中間鍛造；步驟三、將步驟二中經(jīng)中間鍛造后的鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以下 10°C 20°C的條件下鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造后整形，控制鍛造累積變形量為30% 40% ；然后在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以下10°C 20°C的條件下對(duì)整形后的鈦合金鍛坯上表面和下表面的棱邊進(jìn)行倒棱，最后整形得到板坯；所述倒棱的壓下量為所要制備的倒棱鈦合金板坯厚度的1/4 1/3 ；步驟四、對(duì)步驟三中所述板坯進(jìn)行機(jī)加工，得到厚度為180mm 400mm的倒棱鈦合金板坯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法，其特征在于，步驟一中所述開坯鍛造的過(guò)程為將除去表皮氣孔的鈦合金鑄錠在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上100°C 200°C的條件下反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造2 3次，控制鍛造累積變形量為75% 85%，終鍛溫度為800°C 820°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法，其特征在于，步驟二中所述2 3火次的中間鍛造的過(guò)程為先將鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上 50°C 80°C的條件下反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造2 3次，鍛造累積變形量為70% 80%，終鍛溫度為800°C 820°C;然后將鍛造后的鈦合金鍛坯在溫度為鈦合金β相變點(diǎn)以上10°C 300C的條件下鍛造1 2火次，每火次反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造2 3次，每火次鍛造累積變形量為70% 80%，每火次終鍛溫度均為800°C 820°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法，其特征在于，步驟三中所述鍛造的終鍛溫度為800°C 820°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法，其特征在于，步驟三中所述倒棱為對(duì)角倒棱，對(duì)角倒棱是指沿鍛坯的對(duì)角面進(jìn)行倒棱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法，其特征在于，步驟四中所述倒棱鈦合金板坯的上表面和下表面的棱邊倒角均為45°，倒角直邊長(zhǎng)度為倒棱鈦合金板坯厚度的1/5 1/4。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種倒棱鈦合金厚板坯的制備方法，該方法為一、鈦合金鑄錠進(jìn)行開坯鍛造，得到鈦合金鍛坯；二、對(duì)鈦合金鍛坯進(jìn)行2～3火次的中間鍛造；三、將經(jīng)中間鍛造后的鈦合金鍛坯鐓粗和拔長(zhǎng)鍛造后整形，然后對(duì)整形后的鈦合金鍛坯上表面和下表面的棱邊進(jìn)行倒棱，最后整形得到板坯；四、對(duì)板坯進(jìn)行機(jī)加工，得到厚度為180mm～400mm的倒棱鈦合金板坯。本發(fā)明采用多火次，反復(fù)鐓粗和拔長(zhǎng)相結(jié)合的方式，可制備厚度為180mm～400mm的大尺寸倒棱鈦合金板坯。采用本發(fā)明的方法制備的鈦合金板坯進(jìn)行軋制時(shí)，可減輕板材邊部折疊，從而減少板材頭尾、側(cè)面的切損，提高板材成材率5％～8％，大大降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B21C37/02GK102441584SQ20111041394
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月10日
發(fā)明者黨鵬, 葉紅川, 吳華, 周玉川, 文娜, 曲恒磊, 李維, 楊利, 楊建朝, 王瑞琴, 舒瀅, 謝英杰, 鄧超, 陳鈞偉, 高文超 申請(qǐng)人:西部鈦業(yè)有限責(zé)任公司