大口径钛合金无缝管材及其制备方法.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CN111036705A(43)申请公布日2020.04.21(21)申请号201911317916.9(22)申请日2019.12.19(71)申请人湖南金天钛业科技有限公司地址415001湖南省常德市经济技术开发区乾明路97号(72)发明人黄艳华樊凯余德坤吕亚平朱雪峰杨胜(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人侯武娇(51)Int.Cl.B21C37/06(2006.01)B21J5/00(2006.01)B21J5/10(2006.01)C22F1/18(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称大口径钛合金无缝管材及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种大口径钛合金无缝管材及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：1)以Φ660mm～Φ780mm的钛合金铸锭为坯料，进行开坯锻造；2)在钛合金铸锭的β转变温度以下20℃～50℃，对经过步骤1)处理的坯料进行1火次镦拔锻造，锻后直接回炉，在β转变温度以上70℃～100℃进行再结晶热处理，出炉后进行1火次镦拔锻造；3)在β转变温度以下20℃～50℃，对经过步骤2)处理的坯料进行1～2火次镦拔锻造、锻后空冷，然后在转变温度以下30℃～60℃，进行2～3火次拔长锻造，得到Φ380mm～Φ420mm的圆柱形坯料；4)对圆柱形坯料进行冲孔、芯轴拔长、扩孔，得到管坯；5)将管坯碾压成型，经机加工处理后得到外径为600mm～680mm、壁厚为10mm～20mm的钛合金无缝管材。CN111036705ACN111036705A权利要求书1/1页1.一种大口径钛合金无缝管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)、以Φ660mm～Φ780mm的钛合金铸锭为坯料，进行开坯锻造；步骤2)、在所述钛合金铸锭的β转变温度以下20℃～50℃，对经过所述步骤1)处理的坯料进行1火次镦拔锻造，锻后回炉，在所述β转变温度以上70℃～100℃进行再结晶热处理，出炉后进行1火次镦拔锻造；步骤3)、在所述β转变温度以下20℃～50℃，对经过所述步骤2)处理的坯料进行1～2火次镦拔锻造、锻后空冷，然后在所述转变温度以下30℃～60℃，进行2～3火次拔长锻造，得到Φ380mm～Φ420mm的圆柱形坯料；步骤4)、对所述圆柱形坯料进行冲孔、芯轴拔长、扩孔，得到管坯；步骤5)、将所述管坯碾压成型，经机加工处理得到外径为600mm～680mm、壁厚为10mm～20mm的钛合金无缝管材。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述再结晶热处理的保温时间为(L×0.5/mm-30)min～(L×0.5/mm+30)min，其中，L为所述步骤2)中进行所述再结晶热处理时坯料横截面的尺寸，单位为mm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述圆柱形坯料的高径比为(1.8～2.1):1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤4)中，所述冲孔的温度为所述β转变温度以下20℃～50℃，所述冲孔的孔内径为200mm～220mm。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤4)中，所述芯轴拔长的锻造比为1.1～1.3。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤4)中，所述扩孔的温度为所述β转变温度以下30℃～60℃；所述扩孔的次数为2～3火次，每火次扩孔的壁厚减薄量为10mm～30mm、每火次扩孔的孔内径增大量为100mm～150mm。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤5)中，所述碾压成型的温度为所述β转变温度以下30℃～60℃。8.根据权利要求1～7任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤3)中，所述镦拔锻造的锻造比为2.2～3.2，所述拔长锻造的锻造比为1.0～1.7。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述钛合金铸锭为Ti75合金铸锭。10.一种采用权利要求1～9任一项所述制备方法制备得到的钛合金无缝管材。2CN111036705A说明书1/7页大口径钛合金无缝管材及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及钛合金材料加工技术领域，特别是涉及一种大口径钛合金无缝管材及其制备方法。背景技术[0002]Ti75合金的名义成分为Ti-3Al-2Mo-2Zr，属于近α型钛合金，具有优良的综合性能，比强度高、耐冲刷能力好、耐海水腐蚀，可广泛替代B10、B30等铜合金管，可减重约50％，大大提高舰艇性能，同时大幅降低使用维护成本，具有广泛的应用前景。[0003]目前，国内Ti75合金大口径无缝管材轧制工艺尚不成熟，生产成本高，对该合金管材的广泛应用带来了一定的限制。随着我国海洋用钛的飞速发展，Ti75钛合金管材用量