专利名称：：一种高强钛合金管材的加工工艺的制作方法
技术领域：
：本发明属于材料加工领域，特别涉及一种高强钛合金管材的加工工艺。
背景技术：
：对于加工具有较高的室温强度和变形抗力，中等管径，一定长度和壁厚的钛合金管材，从管材加工工艺考虑，有相当难度。其技术难点在于如采用热挤压方法制备高强度管坯，变形抗力大，热加工温度高，如釆用传统的铜包套挤压，由于钛和铜在88(TC左右发生共晶反应，生成共晶脆性相，挤压管坯的质量难以保证。同时对于较大尺寸的挤压坯料，需要较大吨位的挤压机进行挤压，一般单位并不具备该种设备；另外采用锻棒打深孔制备管坯，由于钛合金的价格较贵，采用此种方法材料利用率较低，同时该方法材料的加工率较小，不利于提高材料的性能。
发明内容本发明为了解决现有技术中的不足，特别提供了一种高强钛合金管材的加工工艺。本发明的技术方案是采用斜轧穿孔和冷轧的加工工艺，具体操作步骤如下1)将真空二次熔炼直径为380mm的TB2合金铸锭经1100120(TC两火进行开坯锻造，将得到的锻棒加热至9501000'C，保温3050分钟，一火热轧得到截面55X55mm的TB2轧棒，其中热轧变形量为79%;其中热轧的TB2轧棒加工率>75%，轧棒直径不小于54mm。2)将TB2轧棒用棒材机加工成小为5254mm光棒，加热至950。C1000。C，保温3050min，在二辊斜轧穿孔机上进行斜轧穿孔得到4>外为5558mm，小内为3942画的管坯。3)将斜轧穿孔管坯经770800°C，保温3050min，空冷退火处理以及喷砂、酸洗等去除内外表面氧化皮处理，得到冷轧管坯；4)冷轧管坯在LD60冷轧管机上经过6个道次的冷轧，中间退火温度为76079(TC，其中每2道次之间进行中间真空退火，且每道次的管材轧制变形量为720%,得到成品管材。本发明生产工艺简单、生产成本低，成品率高，对于加工具有较高室温强度和变形抗力大的钛合金管材，工艺设备简单、容易成型，可以有效提高合金管材的质量、成品率，可以加工出一种中等管径，一定的长度和壁厚的钛合金管材，加工出的合金管材表面光亮，使用性能良好，完全符合使用要求，生产的钛合金管材具有很高的综合性能，避免了采用热挤压工艺，变形抗力大、热加工温度高、挤压成型困难，难找到适合的挤压润滑剂的问题，以及锻棒打深孔工艺存在材料利用率低等一系列问题。图1为本发明热轧状态截面图图2为本发明斜轧穿孔截面图图3为本发明精整后截面图图4为本发明冷轧管截面图图5为本发明工艺流程图具体实施例方式下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。对所研制的具有较高室温强度和变形抗力的TB2钛合金，加工出内径4030mm，壁厚25的管材，采用斜轧穿孔和冷轧的加工工艺加工管材，具体操作步骤如下1)参照图1、图5所示，将TB2合金真空二次熔炼直径为380mm的铸锭先分别经115(TC、111(TC两火进行开坯锻造，锻造成截面为120X120mm的方坯，再将锻棒加热到9S(TC，保温3050分钟，然后一火热轧成截面为55X55mm的方棒，热轧变形量为79%;2)参照图2、图5所示，将热轧棒材经过精加工成4)52X800mm的棒材，将棒材加热至980。C，保温3050min，然后在二辊斜轧穿孔机上进行斜轧穿孔得到》外为56.6mm，4>内为41mm，长度为1200mm的管坯；3)参照图3、图5所示，将斜轧穿孔管坯经800。C，保温30min，空冷，退火处理，管坯外表面采用喷砂、酸洗和机加工的方法去除氧化皮，其内表面采用043.5mm的铰刀氧化皮，得到cj)外为54mm，4内为43.5mm，长度为1200mm冷轧管坯；4)参照图4、图5所示，冷轧管坯在LD60冷轧管机上经过6个道次的冷轧，表l中给出了6个道次轧制工艺参数以及轧制管材的尺寸，表中分别列出每道次选用的轧辊和芯杆的直径，以及管材的内径和外径尺寸，同时列出了轧制速度(进给量)。在轧制过程中每两道次之间进行一次中间退火，中间退火温度为790°C，为避免管材氧化采用真空退火，由于钛合金吸氢易引起氢脆，退火后管材在20XHNO3+5。/。HF+H2O中进行酸性，去处管材表面的吸氢层，最终得到小外为41.5，(b内为36.5mm的成品管材。表2中列出成品管材分别在冷轧态、两相区固溶、单相区固溶、两相区固溶+时效、单相区固溶+时效的拉伸性能。表中可以看出单相区固溶后管材强度降低、塑性提高，材料软化，有利于后续进一步冷加工。两相区固溶+时效处理后管材具有较好的塑性与强度的匹配，可做为成品管材强化热处理制度。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1一种高强钛合金管材的加工工艺，其特征在于采用斜轧穿孔和冷轧相结合的加工工艺，具体操作步骤如下1)将真空二次熔炼直径为380mm的TB2合金铸锭经1100～1200℃两火进行开坯锻造，将得到的锻棒加热至950～1000℃，保温30～50分钟，一火热轧得到截面55×55mm的TB2轧棒，其中热轧变形量为79％；2)将TB2轧棒用棒材机加工成φ为52～54mm光棒，加热至950℃～1000℃，保温30～50min，在二辊斜轧穿孔机上进行斜轧穿孔得到φ外为55～58mm，φ内为39～42mm的管坯；3)将斜轧穿孔管坯经770～800℃，保温30～50min，空冷退火处理以及喷砂、酸洗去除内外表面氧化皮处理，得到冷轧管坯；4)冷轧管坯在LD60冷轧管机上经过6个道次的冷轧，中间退火温度为760～790℃，得到成品管材。2、按照权利要求1所述的一种高强钛合金管材的加工工艺，其特征在于所述步骤l)中热轧的TB2轧棒加工率^75X，轧棒直径不小于54mm。3、按照权利要求1所述的一种高强钛合金管材的加工工艺，其特征在于所述步骤4)每2道次之间进行中间真空退火，且每道次的管材轧制变形量为720%。全文摘要本发明属于材料加工领域，涉及一种高强钛合金管材的加工工艺。该工艺具体步骤为1)将真空二次熔炼直径为380mm的TB2合金铸锭经开坯锻造—热轧，得到TB2轧棒；2)将TB2轧棒用棒材机加工成φ52～φ54mm光棒，加热至950℃～1000℃，保温30～50min，在二辊斜轧穿孔机上进行斜轧穿孔得到φ<sub>外</sub>为55～58mm，φ<sub>内</sub>为39～42mm的管坯；3)将斜轧穿孔管坯经770～800℃，保温30～50min，空冷退火处理以及喷砂、酸洗去除内外表面氧化皮处理，得到冷轧管坯；4)冷轧管坯在LD60冷轧管机上经过6个道次的冷轧，中间退火温度为760～790℃，得到成品管材。文档编号B21B19/00GK101176882SQ20071017942公开日2008年5月14日申请日期2007年12月13日优先权日2007年12月13日发明者鑫付,李德富,杨宏伟,捷胡,莹高申请人:北京有色金属研究总院