本发明属于材料制备，具体涉及一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材的制备方法。
背景技术：
1、钛合金因其具有高比强度、良好的塑性以及耐腐蚀性能等优点，而被广泛应用于航空、航天、海洋以及化工等领域。rt-1400钛合金具有低密度、高强度、高冲击韧性、良好的焊接性能等优点，在航空、航天、航海、石油等领域具有广阔的应用前景，特别适用于制作大型结构件。而送丝3d打印具有工艺流程简单、材料利用率高、成型效率高以及可实现各种复杂结构制造等优点，同时性能媲美或优于锻件，特别适合结构件的制备。在基于送丝工艺的3d打印技术领域，所用的丝材通常为直径1.2mm，然而rt-1400钛合金随着加工变形量增加，强度上升、塑性下降，现有制丝工艺无法得到满足送丝3d打印工艺质量要求的rt-1400钛合金丝材，亟需解决相应的3d打印用丝材制备问题，并对丝材质量进行评价。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材的制备方法。该方法通过控制热拉拔的各道次变形量、拉拔温度参数，提高了丝材产品的强塑性能匹配性，结合采用多道次辊模拉丝方式，控制丝材表面与芯部金属流动的同步性和均匀性，有效防止了缩尾、气孔和分层等缺陷，保证了rt-1400高强钛合金丝材的质量，解决了现有制丝工艺无法得到满足送丝3d打印工艺质量要求的rt-1400钛合金丝材的难题。
2、解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材的制备方法，其特征在于，该3d打印用rt-1400高强钛合金丝材由以下质量百分含量的成分组成：al 4.2％～5.2％，v2.5％～3.5％，cr 1.1％～2.1％，mo 5.1％～6.1％，fe1.0％～2.0％，余量为ti以及不可避免的杂质元素；该制备方法包括以下步骤：
3、步骤一、采用海绵钛、al-85v中间合金、al-mo中间合金、铝豆和二氧化钛作为原料，按目标产物设计配比将各原料称量并混合均匀后压制成电极；
4、步骤二、将步骤一中压制的电极在真空自耗电弧炉中经两次以上熔炼得到合金铸锭，然后经锻造、轧制、扒皮获得rt-1400钛合金棒坯；
5、步骤三、采用盘条轧机将步骤二中得到的rt-1400钛合金棒坯轧制成盘条，然后采用无心车床对盘条进行扒皮处理，获得rt-1400钛合金丝坯；
6、步骤四、将步骤三中获得的rt-1400钛合金丝坯扒皮后排伤，然后进行第一段多道次热拉拔，获得rt-1400钛合金第一拉拔丝材；
7、步骤五、将步骤四中获得的rt-1400钛合金第一拉拔丝材进行第二段多道次热拉拔，获得rt-1400钛合金第二拉拔丝材；
8、步骤六、将步骤五中获得的rt-1400钛合金第二拉拔丝材进行第三段多道次热拉拔，获得rt-1400钛合金第三拉拔丝材；
9、步骤七、将步骤六中获得的rt-1400钛合金第三拉拔丝材进行扒皮，清理表面并绕盘，得到rt-1400高强钛合金丝材。
10、上述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤一中所述杂质元素为o、c、n和h，各杂质元素的质量百分比分别为：c≤0.08％，n≤0.05％，h≤0.015％，o≤0.15％。
11、上述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤三中所述盘条的直径为ф8.5mm～ф9.5mm，轧制的加热温度为800℃～850℃，所述rt-1400钛合金丝坯的直径为ф7.6mm～ф8.0mm。
12、上述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤四中所述每道次热拉拔的缩减量为0.5mm，所述rt-1400钛合金第一拉拔丝材的直径为ф4.0mm～ф4.2mm。
13、上述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤五中所述每道次热拉拔的缩减量为0.3mm，所述rt-1400钛合金第二拉拔丝材的直径为ф2.0mm～ф2.2mm。
14、上述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤六中所述每道次热拉拔的缩减量为0.1mm，所述rt-1400钛合金第三拉拔丝材的直径为ф1.3mm～ф1.4mm。
15、上述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤七中所述rt-1400钛合金第三拉拔丝材进行扒皮至直径为ф1.2mm；所述rt-1400高强钛合金丝材的抗拉强度为1400mpa～1600mpa。
16、上述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤四中所述第一段多道次热拉拔、步骤五中所述第二段多道次热拉拔和步骤六中所述第三段多道次热拉拔均采用冲氩热拉拔的方式，且冲氩热拉拔的温度均为780℃～820℃。
17、上述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤四中所述第一段多道次热拉拔、步骤五中所述第二段多道次热拉拔和步骤六中所述第三段多道次热拉拔均采用辊模拉丝的方式。
18、上述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤四中所述第一段多道次热拉拔、步骤五中所述第二段多道次热拉拔和步骤六中所述第三段多道次热拉拔均采用拉拔缩减量分段的方式。
19、本发明通过控制各段多道次热拉拔的工艺参数及丝材直径，在保证丝材不会产生断裂的同时，保证了生产效率，且产品rt-1400高强钛合金丝材的直径为3d打印行业所用丝材的常规最优选择。
20、本发明与现有技术相比具有以下优点：
21、1、本发明依次采用真空自耗电弧熔炼、锻造轧制扒皮获得rt-1400钛合金棒坯，然后经轧制扒皮、扒皮排伤、三次热拉拔和扒皮、清理，得到rt-1400高强钛合金丝材，通过采用三次热拉拔并对各道次变形量、拉拔温度参数进行控制，提高了丝材产品的强塑性能匹配性，结合采用多道次辊模拉丝方式，控制丝材表面与芯部金属流动的同步性和均匀性，有效防止了缩尾、气孔和分层等缺陷，保证了rt-1400高强钛合金丝材的质量，使其满足3d打印工艺质量要求。
22、2、本发明通过对3d打印用rt-1400高强钛合金丝材的成分进行限定，以保证不存在容易偏析的元素，减少了真空自耗电弧熔炼次数，简化了工艺流程，易于工业化生产。
23、3、本发明制备的rt-1400高强钛合金丝材表面质量良好，满足各类送丝3d打印工艺及设备的使用要求，有效地提高了打印件质量。
24、4、本发明制备的rt-1400高强钛合金丝材为直径1.2mm的直丝或盘丝，该规格为3d打印技术领域最常用的丝材规格，应用范围较广，提高了本发明制备方法的实用价值。
25、下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
1.一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材的制备方法，其特征在于，该3d打印用rt-1400高强钛合金丝材由以下质量百分含量的成分组成：al 4.2％～5.2％，v 2.5％～3.5％，cr 1.1％～2.1％，mo 5.1％～6.1％，fe1.0％～2.0％，余量为ti以及不可避免的杂质元素；该制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤一中所述杂质元素为o、c、n和h，各杂质元素的质量百分比分别为：c≤0.08％，n≤0.05％，h≤0.015％，o≤0.15％。
3.根据权利要求1所述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤三中所述盘条的直径为ф8.5mm～ф9.5mm，轧制的加热温度为800℃～850℃，所述rt-1400钛合金丝坯的直径为ф7.6mm～ф8.0mm。
4.根据权利要求1所述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤四中所述每道次热拉拔的缩减量为0.5mm，所述rt-1400钛合金第一拉拔丝材的直径为ф4.0mm～ф4.2mm。
5.根据权利要求1所述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤五中所述每道次热拉拔的缩减量为0.3mm，所述rt-1400钛合金第二拉拔丝材的直径为ф2.0mm～ф2.2mm。
6.根据权利要求1所述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤六中所述每道次热拉拔的缩减量为0.1mm，所述rt-1400钛合金第三拉拔丝材的直径为ф1.3mm～ф1.4mm。
7.根据权利要求1所述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤七中所述rt-1400钛合金第三拉拔丝材进行扒皮至直径为ф1.2mm；所述rt-1400高强钛合金丝材的抗拉强度为1400mpa～1600mpa。
8.根据权利要求1所述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤四中所述第一段多道次热拉拔、步骤五中所述第二段多道次热拉拔和步骤六中所述第三段多道次热拉拔均采用冲氩热拉拔的方式，且冲氩热拉拔的温度均为780℃～820℃。
9.根据权利要求1所述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤四中所述第一段多道次热拉拔、步骤五中所述第二段多道次热拉拔和步骤六中所述第三段多道次热拉拔均采用辊模拉丝的方式。
10.根据权利要求1所述的一种3d打印用rt-1400高强钛合金丝材及其制备方法，其特征在于，步骤四中所述第一段多道次热拉拔、步骤五中所述第二段多道次热拉拔和步骤六中所述第三段多道次热拉拔均采用拉拔缩减量分段的方式。