CN104745868A - 一种薄壁钛合金管加工工艺 - Google Patents

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薛红军
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Abstract

本发明公开了一种薄壁钛合金管加工工艺，所述薄壁钛合金管材料的组分及重量百分比为：铝5-7%、锡2.5-3.5%、镍0.2-0.7%、铁0.5-1%，其余为钛；所述薄膜钛合金管的加工工艺包括以下步骤：a、将上述重量配比的各金属材料投放到熔炼炉中，铸造成直径为100-120mm的圆杆；b、对圆杆进行正火+回火热处理；c、采用挤压机将圆杆送入模腔，经过模具钻孔挤压成薄壁圆管；d、将钻孔挤压出模后的薄壁圆管进行淬火处理，冷却后即制得所述薄壁钛合金管。通过上述方式，本发明工艺简单、成本低，成品合格率高。

Description

一种薄壁钛合金管加工工艺
技术领域
本发明涉及钛合金管加工技术领域，特别是涉及一种薄壁钛合金管加工工艺。
背景技术
钛合金属于轻合金，具有比强度高、比模量高，结构性能优异等特点，钛合金密度仅为钢的58%，因此被广泛用用于石油、化工、航天等领域。
但是由于钛合金弹性模量低，与模具钢材亲和力大，易粘结，所以加工成型比较困难，并且受加工工艺的限制，薄壁钛合金管材在加工中易变形，使得废品率和加工成本居高不下。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种薄壁钛合金管加工工艺，工艺简单、成本低，成品合格率高。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种薄壁钛合金管加工工艺，所述薄壁钛合金管材料的组分及重量百分比为：铝5-7%、锡2.5-3.5%、镍0.2-0.7%、铁0.5-1%，其余为钛；
所述薄膜钛合金管的加工工艺包括以下步骤：a、将上述重量配比的各金属材料投放到熔炼炉中，于1650-1700℃的高温下铸造成直径为100-120mm的圆杆；b、对圆杆进行正火+回火热处理，先将所述圆杆放入正火炉中，正火升温至800±10℃，保温2-3小时，继续正火升温至1200±10℃，保温1-2小时，空冷至室温后放入回火炉中，回火升温至750±10℃，炉冷至500℃出炉；c、采用挤压机将圆杆送入模腔，经过模具钻孔挤压成薄壁圆管；d、将钻孔挤压出模后的薄壁圆管进行淬火处理，冷却后即制得所述薄壁钛合金管。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤c中，挤压机挤压温度为1000-1200℃，挤压速度为20-30m/min。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤d中，所述淬火处理采用水粹方式，将出模后的薄壁圆管快速通过冷却水槽进行冷却。
本发明的有益效果是：通过调节钛合金成分配比，优化钛合金管加工工艺，使薄壁钛合金管加工中不易变形，且加工工艺简单易控，操作方便，能提高成品合格率高。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
实施例一：
首先将重量配比为5%的铝、3.5%的锡、0.2%的镍、0.7%的铁、90.6%的钛投放到熔炼炉中，于1650℃的高温下铸造成直径为100mm的圆杆；
然后对所述圆杆进行正火+回火热处理，先将所述圆杆放入正火炉中，正火升温至800±10℃，保温2.5小时，继续正火升温至1200±10℃，保温1.5小时，空冷至室温后放入回火炉中，回火升温至750±10℃，炉冷至500℃出炉；
接着采用挤压机将所述圆杆送入模腔，经过模具钻孔挤压成薄壁圆管，其中挤压机挤压温度为1000℃，挤压速度为30m/min；
最后进行水淬处理，将出模后的薄壁圆管快速通过冷却水槽进行冷却，冷却后即制得所述薄壁钛合金管。
实施例二：
首先将重量配比为6%的铝、2.5%的锡、0.7%的镍、0.5%的铁、90.3%的钛投放到熔炼炉中，于1650℃的高温下铸造成直径为110mm的圆杆；
然后对所述圆杆进行正火+回火热处理，先将所述圆杆放入正火炉中，正火升温至800±10℃，保温2小时，继续正火升温至1200±10℃，保温2小时，空冷至室温后放入回火炉中，回火升温至750±10℃，炉冷至500℃出炉；
接着采用挤压机将所述圆杆送入模腔，经过模具钻孔挤压成薄壁圆管，其中挤压机挤压温度为1200℃，挤压速度为20m/min；
最后进行水淬处理，将出模后的薄壁圆管快速通过冷却水槽进行冷却，冷却后即制得所述薄壁钛合金管。
实施例三：
首先将重量配比为7%的铝、3%的锡、0.5%的镍、1%的铁、88.5%的钛投放到熔炼炉中，于1700℃的高温下铸造成直径为120mm的圆杆；
然后对所述圆杆进行正火+回火热处理，先将所述圆杆放入正火炉中，正火升温至800±10℃，保温2.5小时，继续正火升温至1200±10℃，保温1小时，空冷至室温后放入回火炉中，回火升温至750±10℃，炉冷至500℃出炉；
接着采用挤压机将所述圆杆送入模腔，经过模具钻孔挤压成薄壁圆管，其中挤压机挤压温度为1200℃，挤压速度为20m/min；
最后进行水淬处理，将出模后的薄壁圆管快速通过冷却水槽进行冷却，冷却后即制得所述薄壁钛合金管。
本发明揭示了一种薄壁钛合金管加工工艺，通过调节钛合金成分配比，优化钛合金管加工工艺，使薄壁钛合金管加工中不易变形，且加工工艺简单易控，操作方便，能提高成品合格率高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种薄壁钛合金管加工工艺，其特征在于，所述薄壁钛合金管材料的组分及重量百分比为：铝5-7%、锡2.5-3.5%、镍0.2-0.7%、铁0.5-1%，其余为钛；
所述薄膜钛合金管的加工工艺包括以下步骤：a、将上述重量配比的各金属材料投放到熔炼炉中，于1650-1700℃的高温下铸造成直径为100-120mm的圆杆；b、对圆杆进行正火+回火热处理，先将所述圆杆放入正火炉中，正火升温至800±10℃，保温2-3小时，继续正火升温至1200±10℃，保温1-2小时，空冷至室温后放入回火炉中，回火升温至750±10℃，炉冷至500℃出炉；c、采用挤压机将圆杆送入模腔，经过模具钻孔挤压成薄壁圆管；d、将钻孔挤压出模后的薄壁圆管进行淬火处理，冷却后即制得所述薄壁钛合金管。
2.根据权利要求1所述的薄壁钛合金管加工工艺，其特征在于，所述步骤c中，挤压机挤压温度为1000-1200℃，挤压速度为20-30m/min。
3.根据权利要求1所述的薄壁钛合金管加工工艺，其特征在于，所述步骤d中，所述淬火处理采用水粹方式，将出模后的薄壁圆管快速通过冷却水槽进行冷却。
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