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一种提高厚截面TA15钛合金锻件强度的锻造工艺,包括:1)将坯料放在电阻炉里进行加热,加热温度设定为在β相变点以下25℃,炉子到达设定温度后保温,之后坯料空冷或风冷至室温;2)将经过1)处理后的坯料放在电阻炉里进行加热,加热温度设定为在β相变点以下50~40℃,炉子到达设定温度后保温,之后坯料出炉进行自由锻或模锻,变形量≥30%,锻造完成后空冷或风冷至室温;3)加工完成后的锻件根据技术要求进行普通退火热处理。本发明设备要求不高;锻造过程中无过烧风险;锻件可获得初生α含量10%~40%、条状α相破碎程度较高的显微组织,该组织可获得较高的室温强度。