钛废弃切屑再制造的双缩径循环挤压固化方法与流程

文档序号:12357881阅读:来源:国知局

技术特征:

1.钛废弃切屑再制造的双缩径循环挤压固化方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)Ti切屑回收预处理:清洗钛切屑,去除油污和杂质;

(2)Ti切屑的BM处理:将步骤(1)预处理后的钛切屑进行球磨加工;

(3)BM-Ti切屑的包套封装:将BM-Ti切屑装填至铜筒空腔中,再用手动压力机将切屑初步压实;

(4)包套封装BM-Ti切屑的室温冷挤压:将步骤(3)包套封装BM-Ti切屑置入冷压模具通道,将含Ti切屑的冷压模具安装在液压机上,将冲头放入模具进口通道,并持续提高冲头的压强;

(5)双缩径循环挤压高温固化加工:用铠装电热毯包裹模具,加热至Ti的再结晶温度(~600℃)以下的某一水平(例如,570-600℃),并由温度控制器稳定温度在±1℃的范围;针对步骤(4)得到的Ti切屑压坯,开展双缩径循环挤压高温固化加工,加工速率~10mm/min;在可编程逻辑控制器及液压换向阀的作用下,模具上下两个冲头可交替提供固化压力(0.9~1.0GPa)和背压力(~200MPa);于是,挤压加工可连续累积多个道次。在正向挤压力和背压力的共同作用下,Ti切屑材料经历双缩径挤压;具体而言,将Ti切屑冷挤压坯置入模具的上部通道,上冲头提供挤压力;下冲头提供背压力,在压差的作用下,冷压坯被第一轮缩径挤压,切屑得以进一步固化;紧接着,由下冲头提供挤压力,上冲头提供背压力,冷压坯被第二轮缩径挤压,本发明共开展两轮缩径挤压,获得全致密化的块体再制造Ti材;

(6)Ti材试样的顶出脱模:去掉上冲头,将纯铝伪试样放入模具下型腔,下冲头提供挤压力将由步骤(5)获得的再制造Ti材推出脱模;

(7)淬火:将顶出步骤(6)中获得的块体Ti材通过水冷方式淬火冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的钛废弃切屑再制造的双缩径循环挤压固化方法,其特征在于:步骤(1)中以端铣2级Ti所生成的切屑为原材料,采用99.9%的乙醇在超声波振动槽内清洗Ti切屑,以去除原材料中的油污和杂质。

3.根据权利要求1所述的钛废弃切屑再制造的双缩径循环挤压固化方法,其特征在于:步骤(2)中,将步骤(1)预处理后的Ti切屑置入内含钢球的BM容器内,同时加入过程控制剂,在惰性气体气氛的保护下球磨10-20小时,转速280-350rpm。

4.根据权利要求1或3所述的钛废弃切屑再制造的双缩径循环挤压固化方法,其特征在于:所述Ti切屑与钢球之间质量比为12-20:1;

所述钢球的直径为7-12mm,所述过程控制剂可选自硬脂酸和纯铁粉,优选硬脂酸;

所述过程控制剂的加入量(质量百分比.wt%)在0.5-2wt%之间;

惰性气体可以是氮气、氩气和氦气,优选氩气。

5.根据权利要求1所述的钛废弃切屑再制造的双缩径循环挤压固化方法,其特征在于:步骤(3)中,钢筒外包裹一层固体润滑剂,铜筒直径略小于往复挤模具上部通道直径,将钢筒-固体润滑剂置入冷压模具(其直径略小于往复挤模具上部通道的直径),将BM-Ti切屑装填至钢筒空腔中,再用手动压力机将切屑初步压实;

优选的,所述钢筒材质是经过退火处理的不锈钢,所述固体润滑剂可选用石墨纸和锡箔纸,优选石墨纸。

6.根据权利要求1所述的钛废弃切屑再制造的双缩径循环挤压固化方法,其特征在于:步骤(4)中,将包套封装BM-Ti切屑置入冷压模具通道,将含Ti切屑的冷压模具安装在液压机上,将冲头放入模具进口通道,并持续提高冲头的压强,至~650MPa时停止预挤压。

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