一种改善钛合金板材表面裂纹的方法
【专利摘要】一种改善钛合金板材表面裂纹的方法，包括如下步骤：将钛合金板材表面清理干净，确保板材表面清洁、平整；将上一步骤的钛合金板材使用16～40#棕刚玉砂对钛合金板材进行表面喷砂，表面粗糙度20～40μm，保持表面清洁，无油污；使用喷涂设备将铝丝均匀喷涂至板坯表面；确认喷涂后的钛合金板材涂层与基体结合良好，平均结合强度≥10MPa，以镶嵌式物理结合为主；获取改善后的钛合金板材；本发明适合于钛合金及其他类似高强低塑性板材的生产加工过程；采用本发明公开的工艺方法，可以有效减少修磨量，而且本发明具有低成本，易于操作的优点，适合批量生产的需求。
【专利说明】一种改善钛合金板材表面裂纹的方法
[0001]【【技术领域】】
本发明涉及一种钛合金板材表面裂纹的改善方法，尤其是涉及一种低成本改善钛合金板材表面裂纹的方法。
[0002]【【背景技术】】
公知的，钛分为纯钛和钛合金，也就是添加了其它合金元素便是钛合金，独立的钛元素便是纯钛“在纯钛中包含一些极微量的不可避免的杂质”，根据钛合金成分和室温组织的不同可分为α钛合金及近α型合金、(α+β)型合金、近β型合金以及β型合金；钛合金板材具有耐蚀性好，比强度高，无磁性，生物相容性高，对超声波的阻抗较小，透声系数较高，储氢及较好的形状记忆功能等一系列有重要使用价值的优良特性；由于钛合金板材的前述优点，使得钛合金板材在航空航天、石油化工、医疗卫生、汽车、建筑以及船舶等诸多领域得到广泛应用。
[0003]但钛合金板材的塑性差，变形时容易产生裂纹；在钛合金板材的生产周期中，裂纹修磨耗费时间较多，有的甚至占到整个钛合金板材总工时的50% ;传统的方法是将半成品的钛合金板材进行扒皮处理，以便确保裂纹的及时去除和防止后续裂纹的扩展，有条件的厂家也有采用爆炸包覆的方法，以爆炸的方法，在钛合金板材板坯的表面包覆一层纯钛，可以有效的减少裂纹的产生和遗传。
[0004]而传统的修磨方法缺点较多，如工期较长、打磨工况恶劣、成品得料率低，鉴于上述因素的制约，所以越来越难以满足批量生产的需求；而爆炸包覆的方法一方面成本较高，另一方面对外界条件要求较为苛刻，比如需要专门的爆炸包覆厂家、良好的天气、合适的爆炸场所等，也制约了钛合金板材的批量生产。
[0005]【
【发明内容】
】
为克服现有技术存在的不足，本发明提供一种改善钛合金板材表面裂纹的方法，本发明适合于钛合金及其他类似高强低塑性板材的生产加工过程；采用本发明公开的工艺方法生产的成品和半成品板材，表面裂纹明显减少，可以有效减少修磨量，缩短生产交期，而且本发明具有低成本，易于操作的优点，适合批量生产的需求。
[0006]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
一种改善钛合金板材表面裂纹的方法，包括如下步骤:
1)、钛合金板材表面处理:
将钛合金板材表面清理干净，确保板材表面清洁、平整；
2)、钛合金板材表面喷砂:
将上一步骤的钛合金板材使用16~40#棕刚玉砂对钛合金板材进行表面喷砂，表面粗糙度20~40 μ m,保持表面清洁，无油污；
3)、表面喷涂:
使用喷涂设备将铝丝均匀喷涂至板坯表面，喷涂厚度为0.1~0.3mm之间；
4)、检验:
确认喷涂后的钛合金板材涂层与基体结合良好，平均结合强度> IOMPa,以镶嵌式物理结合为主；获取改善后的钛合金板材。
[0007]所述的改善钛合金板材表面裂纹的方法，在步骤一中所述钛合金板材表面清理包含接受刨、铣、打磨表面。
[0008]所述的改善钛合金板材表面裂纹的方法，在步骤三中所述喷涂包含电弧喷涂、火焰喷涂。
[0009]由于采用了上述技术方案，本发明的具有如下有益效果:
本发明所述的改善钛合金板材表面裂纹的方法，采用自创的新型钛合金板坯表面处理技术，工艺路线稳定可靠，产品质量优良；本发明与常规的钛合金板材表面包覆相比:
一、节省材料；现有钛合金板坯表面包覆，需要1.(Tl.5mm钛板作为覆板，轧制后又通过修磨去除；本方法通过喷涂0.1-0.3mm铝粉，代替表面包覆，节省原材料85%。
[0010]二、降低成本，将2张1.(Tl.5mm钛板转换为1.08Kg左右的Al丝，原材料费用节省约1.8元/Kg ;同时，使用喷涂代替爆炸包覆，节省原材料加工费用约8元/Kg。
[0011]【【专利附图】
【附图说明】】
图1是未喷涂的钛合金板材表面状态照片；
图2是采用本发明的工艺喷涂后钛合金板材板坯表面状态照片；
【【具体实施方式】】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进；
一种改善钛合金板材表面裂纹的方法，包括如下步骤:
1)、钛合金板材表面处理:
将钛合金板材表面清理干净，使用刨、铣、打磨表面，确保板材表面清洁、平整；
2)、钛合金板材表面喷砂:
将上一步骤的钛合金板材使用16~40#棕刚玉砂对钛合金板材进行表面喷砂，表面粗糙度20~40 μ m,保持表面清洁，无油污；
3)、表面喷涂:
使用电弧喷涂、火焰喷涂设备将铝丝均匀喷涂至板坯表面，喷涂厚度为0.1~0.3mm之
间；
4)、检验:
确认喷涂后的钛合金板材涂层与基体结合良好，平均结合强度> IOMPa,以镶嵌式物理结合为主；获取改善后的钛合金板材。
[0012]通过使用本发明工艺后的测试和比对:
表面清理时，确保板材表面清洁，平整，可以接受刨、铣、打磨表面来实现；使用16~40#棕刚玉砂进行表面喷砂，表面粗糙度20-40 μ m,保持表面清洁，无油污；使用电弧喷涂、火焰喷涂设备将铝丝均匀喷涂至板坯表面，喷涂厚度为0.1-0.3mm ;涂层与基体结合良好，平均结合强度> IOMPa,以镶嵌式物理结合为主获取改善后的钛合金板材。
[0013]将改善后的钛合金板材热轧:①粗轧:装炉温度700~800°C，加热温度1000~1100°C，加热时间以1.7±0.2min/mm计算，轧程变84%，道次变形率8~20% ;②分切；使用砂轮和千叶轮对表面缺陷进行打磨处理。
[0014]采用上述工艺方法制备20*860*1050mm板材，边部深裂纹区裂纹深度0.55mm,中间浅裂纹区裂纹深度0.41mm。
[0015]对比1:
结合附图1和2的表面未处理板坯进行对比，选取同样规格的板坯，采用同样的加热、轧制和打磨工艺。
[0016]对比2:
与包覆后板坯进行对比，选取同样规格的板坯，进行包覆处理。采用同样的加热、轧制和打磨工艺。
[0017]通过附图可看出本发明所述工艺具有明显优势。
[0018]下表中不同处理方式板材表面裂纹深度对比
【权利要求】
1.一种改善钛合金板材表面裂纹的方法，其特征是:包括如下步骤: 1)、钛合金板材表面处理: 将钛合金板材表面清理干净，确保板材表面清洁、平整； 2)、钛合金板材表面喷砂: 将上一步骤的钛合金板材使用16~40#棕刚玉砂对钛合金板材进行表面喷砂，表面粗糙度20~40 μ m,保持表面清洁，无油污； 3)、表面喷涂: 使用喷涂设备将铝丝均匀喷涂至板坯表面，喷涂厚度为0.1~0.3mm之间； 4)、检验: 确认喷涂后的钛合金板材涂层与基体结合良好，平均结合强度> IOMPa,以镶嵌式物理结合为主；获取改善后的钛合金板材。
2.根据权利要求1所述的改善钛合金板材表面裂纹的方法，其特征是:在步骤一中所述钛合金板材表面清理包含接受刨、铣、打磨表面。
3.根据权利要求1所述的改善钛合金板材表面裂纹的方法，其特征是:在步骤三中所述喷涂包含电弧喷涂、火焰喷涂。
【文档编号】C23C4/02GK103898435SQ201410124772
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】王卫超, 陈志强, 郭朋, 李渤渤, 顾新盛, 包甄珍, 李洋 申请人:洛阳双瑞精铸钛业有限公司