一种宽幅钛合金中厚板压矫方法与流程

本申请涉及板材压矫方法领域，特别是涉及一种宽幅钛合金中厚板压矫方法。
背景技术：
：目前，国内钛及钛合金中厚板生产厂家较多，但因技术原因、设备原因及设计原因等，在宽幅钛合金中厚板的生产中还存在着退火后板形弯曲，不能通过压力矫直达到平直度≤15mm/m的要求，导致宽幅的钛合金中厚板退火后的矫直成为宽幅钛合金板材加工的瓶颈，使得宽幅钛合金中厚板的应用受到限制。因此，如何有效宽幅钛合金中厚板的压矫质量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。申请内容本申请的目的是提供一种宽幅钛合金中厚板压矫方法，可以有效提高宽幅钛合金中厚板的压矫效率，降低工艺成本，同时可以满足国标技术要求。为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种宽幅钛合金中厚板压矫方法，包括以下步骤：步骤s1：按照预设尺寸对板材进行切边处理；步骤s2：选择若干板材放置在下垫板上，在所述板材的上方铺设隔板，所述隔板的上方沿边部放置若干等高垫块，所述等高垫块上方放置配重垫块垫板；步骤s3：对所述板材加热至相变点以下100-200℃，保温5-8h后，随炉冷却至所述板材的温度≤500℃，出炉空冷；步骤s4：取下所述板材，完成加工。优选的，所述步骤所述s2中，所述板材的总厚度≤80mm。优选的，所述步骤所述s2中，所述下垫板的厚度≥100mm。优选的，所述步骤所述s2中，所述隔板为钛板或不锈钢板。优选的，所述步骤所述s2中，所述隔板的厚度为2-4mm。优选的，所述步骤所述s2中，相邻两块所述等高垫块之间的距离为300-500mm。优选的，所述等高垫块为立方体型垫块，所述等高垫块的长宽高均为90-110mm。优选的，所述板材为tc4钛合金板材或者ta17钛合金板材。本申请所提供的宽幅钛合金中厚板压矫方法，包括以下步骤：步骤s1：按照预设尺寸对板材进行切边处理；步骤s2：选择若干板材放置在下垫板上，在所述板材的上方铺设隔板，所述隔板的上方沿边部放置若干等高垫块，所述等高垫块上方放置配重垫块垫板；步骤s3：对所述板材加热至相变点以下100-200℃，保温5-8h后，随炉冷却至所述板材的温度≤500℃，出炉空冷；步骤s4：取下所述板材，完成加工。该压矫方法，采用较高温度和较长时间退火，可以使板材在退火过程中的释放应力充分释放，并在配重压块重力作用下压矫到平直状态，该退火温度和时间不会使板材晶粒生长过大，但板形和性能满足国标要求。同时，该方法利用下垫板、隔板、等高垫块以及配重垫块垫板的布置，可使退火后的宽幅钛合金中厚板材的平直度≤15mm/m，满足加工需求，成本低，适用性强。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请所提供的宽幅钛合金中厚板压矫方法一种具体实施方式的流程图；图2为本申请所提供的宽幅钛合金中厚板压矫方法的压矫示意图；其中：1-下垫板、2-板材、3-隔板、4-等高垫块、5-配重压块垫板。具体实施方式本申请的核心是提供一种宽幅钛合金中厚板压矫方法，可以有效提高宽幅钛合金中厚板的压矫效率，降低工艺成本，可以满足国标技术要求。为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。请参考图1和图2，图1为本申请所提供的宽幅钛合金中厚板压矫方法一种具体实施方式的流程图；图2为本申请所提供的宽幅钛合金中厚板压矫方法的压矫示意图。在该实施方式中，宽幅钛合金中厚板压矫方法包括以下步骤：步骤s1：按照预设尺寸对板材2进行切边处理；具体的，对板材2切边平头到一致尺寸，避免由于板材2尺寸不一，导致板材2之间头尾或边部无法压实，退火时产生弯曲的现象；步骤s2：选择若干板材2放置在下垫板1上，在板材2的上方铺设隔板3，隔板3的上方沿边部放置若干等高垫块4，等高垫块4上方放置配重垫块垫板，当然，隔板3的上方中部也可以放置等高垫块4；步骤s3：对板材2加热至相变点以下100-200℃，保温5-8h后，随炉冷却至板材2的温度≤500℃，出炉空冷；采用较高温度和较长时间退火，可以使板材2在退火过程中的释放应力充分释放，并在配重压块重力作用下压矫到平直状态，该退火温度和时间不会使板材2晶粒生长过大，但板形和性能满足国标要求；具体的，板材2的相变点取决于板材2的成分，例如钛合金tc4的相变点为995℃±15℃，对板材2加热时应当先获取板材2的相变点温度，然后确定加热温度；步骤s4：取下板材2，完成加工。这里需要说明的是，宽幅中厚板是指厚度规格10-40mm的宽度1000-2500mm的钛合金轧制板材。具体的，如图1所示，步骤s2如下：1、将需要退火矫直的板材2放置在下垫板1上，防止在退火压矫的过程板材2烧塌；2、在需要退火矫直的板材2上放置钛或不锈钢隔板，防止板材2上表面由于氧化皮掉入后压出凹坑或表面划伤；3、在钛或不锈钢隔板3上沿边部每隔300-500mm放置等高垫块4，目是改变板材2在退火过程中上热传递，使热量更快传递在钛板上表面，从而缩短加热时间，减小板材2因长时间在高温状态下的晶粒长大。4、在等高垫块4上面放置配重压块垫板5，目的是在退火过程中给板材2施加一下向下的反作用力，抵消板材2退火过程中的释放的应力，同时给板材2垂直方向一个均匀的压力，使板材2板形达到平直状态。优选的，步骤s2中，板材2的总厚度≤80mm，即若干板材2叠摞后的总厚度应当≤80mm，以保证加工的质量。优选的，步骤s2中，下垫板1的厚度≥100mm，下垫板1可以有效的支撑板材2，下垫板1的表面应当平直。优选的，步骤s2中，隔板3为钛板或不锈钢板，耐热效果好，强度高。优选的，步骤s2中，隔板3的厚度为2-4mm。优选的，步骤s2中，相邻两块等高垫块4之间的距离为300-500mm。优选的，等高垫块4为立方体型垫块，等高垫块4的长宽高均为90-110mm。具体的，步骤s2具体为：选择尺寸一致的板材2，板材2总厚度≤80mm，将板材2水平放置在平直的下垫板1上，下垫板1的厚度≥100mm；在需矫直的板材2上方铺一片2-4mm的钛板或不锈钢板隔板3；在钛板或不锈钢板隔板3上端沿边部每隔300-500mm放置等高垫块4；在等高垫块4上放置配重压块垫板5。在上述各实施方式的基础上，板材2为tc4钛合金板材或者ta17钛合金板材，钛合金tc4材料的组成为ti-6al-4v，属于(α+β)型钛合金，具有良好的综合力学机械性能，钛合金ta17属于α型合金。该方法通过在宽幅钛合金中厚板材上配重压块后进行退火，并炉冷到一定温度，出炉空冷到室温的矫直工艺，本工艺是以退火压矫工艺代替传统的退火+矫直机矫直板材的工艺，以达到控制板材平直度≤15mm/m，综合性能满足国标技术要求的工艺。发明的关键点是控制厚规格钛合金板材退火温度、退火时间和坯料上端配重试块叠放方式与重量；通过控制坯料上端配重试块的叠放方式，使板材在退火过程中上表面受热方式，由传统的钢钛之间热传递变为热辐射和钛与钛之间热传递，从而缩短加热时间，减小板材晶粒尺寸长大，通过控制退火温度和退火时间使板材的应力充分释放，通过控制配重试块的重量，使在退火过程中的释放应力后的板材，回复压矫到平直状态，最终性能和板形满足国标技术要求。实施例一1生产厚度为10-25*1200*2500mm的tc4热轧宽幅中厚板材2。①下垫板1尺寸100*1300*3000mm，表面铣光，表面粗糙度≤12.5um。②从下到上分别整齐的放置25mm的板材片、20mm的板材片、10mm的板材23片，板材2总厚度75mm。③在板材2上平铺上厚度3mm的钛隔板3，并在隔板3上沿边部向中心间隔300mm放置50*80*200mm的等高垫块4。④在等高垫块4上放置总重量＞30吨的压矫板3片。⑤快速升温到780℃保温3h后，采用100℃/h的速率，升温到到850℃保温6小时，到温度后采用50℃/h速率炉冷到500℃出炉空冷到室温。⑥产品性能检验结果如表1；⑦板材2平直度如表2。表1表2规格mm平直度mm/m25*1200*250011mm/m20*1200*25008mm/m10*1200*25006-8mm/mgb/t3621-2007≤15实施例二生产厚度为25-40*1200*2500mm的ta17热轧宽幅中厚板材2。①下垫板1尺寸100*1300*3000mm，表面铣光，表面粗糙度≤12.5um。②从下到上分别整齐的放置40mm的板材片、35mm的板材片、25mm的板材22片，板材2总厚度125mm。③在板材2上平铺上厚度3mm的钛隔板3，并在隔板3上沿边部向中心间隔300mm放置50*80*200mm的等高垫块4。④在等高垫块4上放置总重量＞40吨的压矫板4片。⑤快速升温到800℃保温3h后，采用80℃/h的速率，升温到到880℃保温10小时，到温度后采用50℃/h速率炉冷到500℃出炉空冷到室温。⑥产品性能检验如表3；⑦板材2平直度如表4。表3表4规格mm平直度mm/m40*1100*230010mm/m35*1100*23008mm/m25*1100*23008mm/mgb/t3621-2007≤15采用本实施例所提供的压矫方法，具有以下有益效果：①该工艺可使退火后的宽幅钛合金中厚板材2的平直度≤15mm/m板材2，解决了常规退火+压力机矫直无法矫直宽幅钛合金中厚板的现状。②该工艺可使tc4板材2的抗拉强度达到940-990mpa左右，屈服强度达到890-955mpa左右，延伸率达到12.5％～18％,平直度≤11mm/m；该工艺可使ta17板材2的抗拉强度达到7723-741mpa左右，屈服强度达到680-702mpa左右，延伸率达到14％～17％,平直度≤10mm/m，采用该工艺退火压矫的钛合金板材2，板形和性能完全满足gb/t3621-2007的要求，且有较大富余。③该工艺设备投入少，利用常规的加热炉就可实现厚规格板材2的退火+压矫，总体成本较低，流程简便，应用范围广泛，在大部分工厂均可实现该工艺的工业化应用。④该工艺有较大的延伸拓展空间，随加压矫板材2规格的变化，加热温度可调整、配重压块重量可进一步调整。上对本申请所提供的宽幅钛合金中厚板压矫方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。当前第1页12