鈦合金板的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及鈦合金加工，具體涉及一種TC4^金板的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人們利用鈦板的高強(qiáng)度和強(qiáng)耐腐蝕性等特點(diǎn)，在熱交換器用構(gòu)件、照相機(jī)體、廚房設(shè)備等民用品、摩托車(chē)、汽車(chē)等運(yùn)輸機(jī)械構(gòu)件和家電設(shè)備等外裝材料中用鈦板。隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)于使用高熱交換效率的板式熱交換器越來(lái)越廣泛。但是如果要滿足高熱交換效率，就必須通過(guò)擠壓成形加工成波狀來(lái)增加表面積。因此，將鈦板加工成各種各樣制品的構(gòu)件，就對(duì)其成形性和洗清性有了更高的要求。
[0003]中國(guó)專利(CN102675952A)公開(kāi)了一種航空TCji板的制造過(guò)程，主要通過(guò)鍛造、表面扒皮、清除表面污染、熱乳幾個(gè)步驟完成。該方法的乳制溫度在450°C?1150°C，且很容易與空氣發(fā)生氧反應(yīng)，形成打02和Ti 203這兩種化合物，其中，很大一部分直接滲透到鈦的表層，深度可達(dá)2_，這種污染對(duì)產(chǎn)品所造成的傷害是鈦板坯在乳制過(guò)程中表面發(fā)生明顯且較寬的裂紋，裂紋的深度達(dá)到2mm?3mm，整個(gè)板面30%出現(xiàn)這種情況，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)重下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種TC4鈦合金板的加工方法，其加工過(guò)程主要是在高溫下通過(guò)至少三個(gè)階段的熱乳和冷乳，減少了鈦板表面的氧化皮，在熱乳和冷乳結(jié)束時(shí)，進(jìn)行冷卻，多次修磨，使最終產(chǎn)品TCji；板表面無(wú)裂紋，顯著提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。具體的技術(shù)方案是:
[0005]—種TCji；合金板的加工方法，其特征在于，包括以下步驟:第一步，按照質(zhì)量百分比將海綿鈦、鋁粉、釩粉、鐵粉混合，擠壓形成鈦坯，然后對(duì)鈦坯進(jìn)行焊接、熔煉和扒皮形成鈦錠；第二步，對(duì)鈦錠開(kāi)坯、鍛造形成鈦板坯，再經(jīng)過(guò)鋸切、銑面形成厚度< 10mm光亮的鈦板坯；第三步，對(duì)光亮的鈦板坯進(jìn)行熱乳，熱乳之后再經(jīng)過(guò)至少三次修磨形成厚度< 2mm的鈦板，然后在800°C退火，保溫0.Sh?1.2h形成無(wú)裂痕、光亮的鈦板；第四步，進(jìn)行冷乳，在至少三次不同的退火溫度條件將光亮的鈦板冷乳制成厚度< 0.4mm的鈦板。
[0006]進(jìn)一步的，所述海綿鈦、鋁粉、釩粉、鐵粉的混合質(zhì)量百分比為海綿鈦80 %?84%、鋁粉為4%?8%、鐵粉為6%?8%、釩粉2%?6%。
[0007]進(jìn)一步的，所述熱乳包括以下步驟:
[0008]A、將厚度彡10mm光亮的鈦板坯在1000°C保溫4h?5h，然后乳壓到80mm，緊接著乳壓到65mm，繼續(xù)乳壓形成50mm厚的鈦板；然后冷卻，進(jìn)行第一次修磨；
[0009]B、將第一次修磨得到的50mm厚的鈦板在1000°C保溫4h?5h，然后乳壓到35mm，緊接著乳壓到25_，繼續(xù)乳壓形成20_厚的鈦板；然后冷卻，進(jìn)行第二次修磨；
[0010]C、將第二次修磨得到的20mm厚度的鈦板在1000°C保溫4h?5h，然后乳壓到12mm，緊接著乳壓到7mm，繼續(xù)乳壓到4mm，再乳壓形成厚度彡2mm的鈦板；然后冷卻，進(jìn)行第三次修磨。
[0011]進(jìn)一步的，所述冷乳包括以下步驟:
[0012]A、將厚度彡2mm光亮的的鈦板在800°C保溫lh，冷乳到Imm ;再冷卻，進(jìn)行第一次修磨；
[0013]B、將第一次修磨得到的Imm厚的鈦板在760°C保溫lh，冷乳到0.6mm ;再冷卻，進(jìn)行第二次修磨；
[0014]C、將第二次修磨得到的0.6mm厚的鈦板在760°C保溫lh，冷乳到厚度< 0.4mm ;再冷卻，進(jìn)行第三次修磨。
[0015]本發(fā)明有益的技術(shù)效果是:本發(fā)明提供的TC4鈦板的厚度< 0.4mm，實(shí)現(xiàn)了超薄的扣4鈦板的生產(chǎn)。該鈦板具有密度低、比強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好、熱塑性好、工藝性能好等優(yōu)點(diǎn)，是較為理想的航天工程結(jié)構(gòu)材料。焊接性好，它可進(jìn)行各種形式的焊接，其焊接接頭強(qiáng)度可達(dá)基體金屬?gòu)?qiáng)度90 %，還具有耐蝕性能良好，熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1，為本發(fā)明的工藝路線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]一種TC4鈦合金板的加工方法，包括以下步驟:第一步按照一定比例將海綿鈦、鋁粉、釩粉、鐵粉混合，擠壓形成鈦坯，然后對(duì)鈦坯進(jìn)行焊接、熔煉和扒皮形成鈦錠；第二步對(duì)鈦錠開(kāi)坯、鍛造形成10mm的厚度，再經(jīng)過(guò)鋸切、銑面形成光亮的鈦板坯；第三步是熱乳，經(jīng)過(guò)三次修磨最終使其為2_厚的鈦板，然后在800°C下退火，保溫Ih形成無(wú)裂痕、光亮的鈦板；第四步是冷乳，在三次不同的退火溫度下將鈦板冷乳為0.4mm厚。
[0019]按照質(zhì)量百分比配比，其中海綿鈦為82%，鋁為6%，鐵為8%，釩4%四種原料混合，擠壓形成鈦坯，對(duì)鈦坯進(jìn)行焊接、熔煉、扒皮形成鈦錠。開(kāi)坯、鍛造將鈦錠形成10mm的鈦板坯，經(jīng)過(guò)鋸切、銑面使板坯的六個(gè)面都形成光亮的亮面。
[0020]將光亮的10mm鈦板在1000°C下保溫4h，然后逐漸熱乳:10mm?80mm?65mm?50mm，第一次乳壓形成的鈦板，經(jīng)冷卻、修磨；繼續(xù)在1000°C下保溫4h，再次逐漸熱乳:50mm?35mm?25mm?20mm，第二次乳壓形成的鈦板，經(jīng)再次冷卻、修磨，第三次在1000°C下保溫4h，第三次抓緊熱乳:20mm?12mm?7mm?4mm?2mm，經(jīng)三次熱乳形成光亮、無(wú)裂痕的鈦板開(kāi)始從1000°C退火直至到800°C，保溫lh。
[0021]將光亮的2mm厚的鈦板在800°C下保溫lh，然后逐漸冷乳到1mm，然后冷卻，修磨，完成第一次冷乳；將光亮的Imm厚的鈦板在760°C下保溫lh，冷乳到0.6mm ;然后冷卻，修磨，完成二次冷乳；將光亮的0.6mm厚的鈦板在760°C下保溫lh，冷乳到0.4mm ;然后冷卻，修磨，經(jīng)過(guò)三次冷乳形成0.4_厚的鈦板，檢驗(yàn)成品入庫(kù)。具體生產(chǎn)的工藝路線圖如圖1所不O
[0022]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了超薄的TC4鈦板的生產(chǎn)，是較為理想的航天工程結(jié)構(gòu)材料，其焊接性好，可進(jìn)行各種形式的焊接，其焊接接頭強(qiáng)度可達(dá)基體金屬?gòu)?qiáng)度90 %，還具有耐蝕性能良好，熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種TC4鈦合金板的加工方法，其特征在于，包括以下步驟:第一步，按照質(zhì)量百分比將海綿鈦、鋁粉、釩粉、鐵粉混合，擠壓形成鈦坯，然后對(duì)鈦坯進(jìn)行焊接、熔煉和扒皮形成鈦錠；第二步，對(duì)鈦錠開(kāi)坯、鍛造形成鈦板坯，再經(jīng)過(guò)鋸切、銑面形成厚度< 10mm光亮的鈦板坯；第三步，對(duì)光亮的鈦板坯進(jìn)行熱乳，熱乳之后再經(jīng)過(guò)至少三次修磨形成厚度< 2mm的鈦板，然后在800°C退火，保溫0.Sh?1.2h形成無(wú)裂痕、光亮的鈦板；第四步，進(jìn)行冷乳，在至少三次不同的退火溫度條件將光亮的鈦板冷乳制成厚度< 0.4mm的鈦板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種TC4鈦合金板的加工方法，其特征在于，所述海綿鈦、鋁粉、釩粉、鐵粉的混合質(zhì)量百分比為海綿鈦80 %?84 %、鋁粉為4 %?8 %、鐵粉為6 %?8%、釩粉2%?6%。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種TC4鈦合金板的加工方法，其特征在于，所述熱乳包括以下步驟: A、將厚度<10mm光亮的鈦板坯在1000°C保溫4h?5h，然后乳壓到80mm，緊接著乳壓到65mm，繼續(xù)乳壓形成50mm厚的鈦板；然后冷卻，進(jìn)行第一次修磨； B、將第一次修磨得到的50mm厚的鈦板在1000°C保溫4h?5h，然后乳壓到35mm，緊接著乳壓到25_，繼續(xù)乳壓形成20mm厚的鈦板；然后冷卻，進(jìn)行第二次修磨； C、將第二次修磨得到的20mm厚度的鈦板在1000°C保溫4h?5h，然后乳壓到12mm，緊接著乳壓到7mm，繼續(xù)乳壓到4mm，再乳壓形成厚度< 2mm的鈦板；然后冷卻，進(jìn)行第三次修磨。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種TC4鈦合金板的加工方法，其特征在于，所述冷乳包括以下步驟: A、將厚度<2mm光亮的的鈦板在800°C保溫lh，冷乳到Imm ;再冷卻，進(jìn)行第一次修磨； B、將第一次修磨得到的Imm厚的鈦板在760°C保溫lh，冷乳到0.6mm ;再冷卻，進(jìn)行第二次修磨； C、將第二次修磨得到的0.6mm厚的鈦板在760°C保溫lh，冷乳到厚度< 0.4mm ;再冷卻，進(jìn)行第三次修磨。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種TC4鈦合金板的加工方法，包括以下步驟：第一步，按照質(zhì)量百分比將海綿鈦、鋁粉、釩粉、鐵粉混合，擠壓形成鈦坯，然后對(duì)鈦坯進(jìn)行焊接、熔煉和扒皮形成鈦錠；第二步，對(duì)鈦錠開(kāi)坯、鍛造形成鈦板坯，再經(jīng)過(guò)鋸切、銑面形成厚度≤100mm光亮的鈦板坯；第三步，對(duì)光亮的鈦板坯進(jìn)行熱軋，熱軋之后再經(jīng)過(guò)至少三次修磨形成厚度≤2mm的鈦板，然后在800℃退火，保溫0.8h～1.2h形成無(wú)裂痕、光亮的鈦板；第四步，進(jìn)行冷軋，在至少三次不同的退火溫度條件將光亮的鈦板冷軋制成厚度≤0.4mm的鈦板。本發(fā)明減少了加熱時(shí)形成的氧化皮，具有優(yōu)良的耐蝕性、密度小、比強(qiáng)度高及較好的韌性和焊接性的優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、石化、造船、汽車(chē)業(yè)將有廣泛的應(yīng)用。
【IPC分類】B21C37/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105032973
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510460936
【發(fā)明人】賀小梅, 李學(xué)琴, 李航平, 賀自強(qiáng)
【申請(qǐng)人】寶雞市富源通工貿(mào)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月29日