一种超大规格钛合金管材的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113976658A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111231462.0C22F1/18(2006.01)(22)申请日2021.10.22(71)申请人西部金属材料股份有限公司地址710201陕西省西安市经济技术开发区泾渭工业园西金路西段15号(72)发明人葛鹏席锦会王瑞琴廖强侯鹏刘宇(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人赵丽恒(51)Int.Cl.B21C37/06(2006.01)B21C23/08(2006.01)B21J1/04(2006.01)B21J5/00(2006.01)C21D8/10(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种超大规格钛合金管材的制备方法(57)摘要本发明公开了一种超大规格钛合金管材的制备方法，包括以下步骤：(1)将多个钛合金坯料单元依次进行轴向叠层、点焊、真空封焊和热等静压，得到超大规格钛合金坯料；(2)将超大规格钛合金坯料在电炉中进行加热，并保温，保温结束后出炉，在自由锻机上锻造超大规格钛合金坯料，得到黑皮管坯棒；对黑皮管坯棒依次进行扒皮和切头尾，得到表面处理后的管坯棒；(3)在电炉中加热管坯棒并保温，保温结束后将管坯棒冲孔并镦粗，得到挤压坯；(4)将挤压坯挤压成钛合金管材；(5)切除钛合金管材的头尾，然后进行对钛合金管材进行热处理和表面处理，最终得到超大规格成品钛合金管材。本发明实现了Φ600mm～Φ1300mm以上超大规格钛合金管材的制备。CN113976658ACN113976658A权利要求书1/1页1.一种超大规格钛合金管材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将多个钛合金坯料单元依次进行轴向叠层、点焊、真空封焊和热等静压，得到超大规格钛合金坯料；(2)将所述超大规格钛合金坯料在电炉中进行加热，并保温，保温结束后出炉，在自由锻机上锻造所述超大规格钛合金坯料，得到黑皮管坯棒；对所述黑皮管坯棒依次进行扒皮和切头尾，得到表面处理后的管坯棒；(3)在所述管坯棒的表面涂覆玻璃粉润滑剂，然后在电炉中加热所述管坯棒并保温，保温结束后将所述管坯棒取出并放入镦粗筒中，使用冲杆对所述管坯棒进行冲孔，冲孔完毕后，将带中心孔的所述管坯棒从所述镦粗筒中脱出，得到挤压坯；(4)根据所述挤压坯的表面质量决定是否需要进行表面处理；然后对所述挤压坯进行回炉补温，补温结束后出炉，将所述挤压坯放入挤压机，挤压成钛合金管材；(5)切除所述钛合金管材的头尾，然后进行对所述钛合金管材进行热处理和表面处理，最终得到超大规格成品钛合金管材。2.根据权利要求1所述的超大规格钛合金管材的制备方法，其特征在于：根据管坯棒的规格及最终成品管材的组织和性能要求，确定所述超大规格钛合金坯料在电炉中的加热温度及所述超大规格钛合金坯料在所述自由锻机上的锻造火次；步骤(2)中所述的管坯棒进行1～2火次锻造，最后1火次为镦粗或镦拔，其它火次为镦拔；镦拔时，1火次2个镦拔，镦粗比为1.5～1.7；镦拔过程中多次回炉，回炉温度与加热温度相同，保温时间为120～240min；镦粗时，分多次完成，每次镦粗比为1.5～1.7，每完成1个镦粗需要进行整形。3.根据权利要求1所述的超大规格钛合金管材的制备方法，其特征在于：钛合金为近α钛合金、α+β两相钛合金、近β钛合金、亚稳β钛合金或β钛合金。4.根据权利要求1所述的超大规格钛合金管材的制备方法，其特征在于：所述钛合金坯料单元是经过1～3火次加热温度为1050～1200℃的锻造得到的坯料单元。5.根据权利要求1所述的超大规格钛合金管材的制备方法，其特征在于：多个所述钛合金坯料单元的直径均相等，多个所述钛合金坯料单元轴向叠层后的总高度与所述钛合金坯料单元的直径之比≤2.6。6.根据权利要求1所述的超大规格钛合金管材的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的挤压坯的挤压比为5～8；步骤(4)中所述挤压坯回炉补温的温度与冲孔时的加热温度一致，步骤(4)中所述挤压坯回炉补温的保温时间为2～3h。7.根据权利要求1所述的超大规格钛合金管材的制备方法，其特征在于：步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)中的加热温度分别根据合金类型、加工特性及最终成品管材的组织、性能决定，热加工性较差或成品要求片层组织的近α及α+β两相钛合金的加热温度为(Tβ+50)～1100℃，其中Tβ代表钛合金在加热过程中全部转变为β组织的最低温度；热加工性良好或成品要求等轴或双态组织的近α及α+β两相钛合金的加热温度为Tβ‑(30～60)℃；近β钛合金、亚稳β钛合金和β钛合金的加热温度均为900～1100℃；步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)中的加热的保温时间均为t＝0.8D～0.8D+300min