高效钛及钛合金铸锭短流程精锻开坯工艺.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CN110605353A(43)申请公布日2019.12.24(21)申请号201910726802.3(22)申请日2019.08.07(71)申请人江苏天工科技股份有限公司地址212400江苏省镇江市句容市下蜀镇临港工业区9号(72)发明人蒋荣军候宇鑫国斌赵炯(74)专利代理机构南京德铭知识产权代理事务所(普通合伙)32362代理人肖念(51)Int.Cl.B21J9/08(2006.01)B21J9/12(2006.01)B21J9/20(2006.01)B21J13/06(2006.01)B21J17/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称高效钛及钛合金铸锭短流程精锻开坯工艺(57)摘要本发明提供一种高效钛及钛合金铸锭短流程精锻开坯工艺，包括加热流程、径锻机精锻变形、检验和机加工流程，然后得到钛合金棒材：其中所述的加热流程采用环形加热炉、通过火焰加热实现对钛及钛合金锭坯的加热，在加热过程中采用预热、加热以及均热三个阶段实现，其中预热段的加热温度在800±50°，加热时间为60-70min；加热段的加热温度在900-1150°，加热时间70-90min，均热段的加热温度与加热段相当，均热时间为60-90min；径锻机精锻变形处理包括通过液压式径锻机进行精锻，使用四锤头进行锤击锻造，锻造时间10-30min。本发明采用改进加热方式的环形加热炉，通过环形分段加热的方式，并结合径锻机的锻造变形，实现钛及钛合金铸锭的快速、高效、短流程的制备。CN110605353ACN110605353A权利要求书1/1页1.一种高效钛及钛合金铸锭短流程精锻开坯工艺，其特征在于，包括加热流程、径锻机精锻变形、检验和机加工流程，然后得到钛合金棒材：其中所述的加热流程采用环形加热炉、通过火焰加热实现对钛及钛合金锭坯的加热，在加热过程中采用预热、加热以及均热三个阶段实现，其中预热段的加热温度在800±50°，加热时间为60-70min；加热段的加热温度在900-1150°，加热时间70-90min，均热段的加热温度与加热段相当，均热时间为60-90min；径锻机精锻变形处理包括通过液压式径锻机进行精锻，使用四锤头进行锤击锻造，锻造时间10-30min。2.根据权利要求1所述的高效钛及钛合金铸锭短流程精锻开坯工艺，其特征在于，在加热过程中，环形加热炉的设计采用加热段、预热段和均热段相互衔接成环形设计，在预热段和均热段之间进行装料和出料。3.根据权利要求1所述的高效钛及钛合金铸锭短流程精锻开坯工艺，其特征在于，在加热过程中，环形加热炉的炉底回转一周，使得锭坯依次连续通过加热段、预热段和均热段三个区域。4.根据权利要求1所述的高效钛及钛合金铸锭短流程精锻开坯工艺，其特征在于，在加热过程中，环形加热炉内的气氛条件为微氧化气氛。5.根据权利要求1所述的高效钛及钛合金铸锭短流程精锻开坯工艺，其特征在于，在精锻变形过程中，在锭坯初锻时，锤头的锤击频次低于锻造中后期的频次，并且在锻造中后期，每道次变形速度和锤击频次逐步增高。6.根据权利要求1所述的高效钛及钛合金铸锭短流程精锻开坯工艺，其特征在于，在最后的小变形精整锻造阶段，道次达到240次/分钟的锤击频次。2CN110605353A说明书1/4页高效钛及钛合金铸锭短流程精锻开坯工艺技术领域[0001]本发明涉及钛及钛合金棒材锻造技术领域，具体而言涉及一种高效钛及钛合金铸锭短流程精锻开坯工艺。背景技术[0002]钛及钛合金加热过程与铜、铝、铁和镍相比，钛的导热率低，加热的主要困难在于采用表面加热方法时，加热时间相当长，大型坯料加热时，截面温差大。与铜、铁、镍基合金的导热率随着温度的提高而下降不同，钛合金的导热率是随着温度的提高而增加。[0003]但是，当提高加热温度时，钛及钛合金还会与空气发生强烈的反应。当在650℃以上加热时，钛与氧强烈反应，而在700℃以上时，则与氮也发生反应，同时形成被这两种气体所饱和的较深表面层。例如，当采用表面加热方式把直径350mm的钛坯料加热到1100～1150时，就需要在钛与气体强烈反应的温度范围中均热3～4h以上，则可能形成厚度1mm以上的吸气层。这种吸气层会恶化合金的变形性能。[0004]结合图1，现有技术中对于钛合金铸锭的开坯工艺通常是经过加热、开坯锻造、二次加热、二次锻造变形、检验、机加工，制备棒材，甚至在一些性能要求下，还会包括三次加热和三次加热锻造变形的过程，延长了钛合金铸锭的开坯过程，相应的成本也是增加很多。[0005]然而，目前钛合金材料生产除严格控制生产工艺过程质量外，钛的低成本化、高效、短流程钛及钛合金加工技术，是影响钛合金在各行业广泛应用的关键，目前的成本依然