CN104841727A - 一种钛及钛合金板材真空蠕变矫形方法 - Google Patents

一种钛及钛合金板材真空蠕变矫形方法 Download PDF

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王红武
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling

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Abstract

一种钛及钛合金板材真空蠕变矫形方法，包括，步骤一：首先将待处理板材按尺寸规格整齐堆放在真空蠕变矫形炉内的矫形台面上，然后在待处理板材的上方依次覆盖石棉毡Ⅰ和耐热隔膜，再在耐热隔膜上方的炉体中填满砾石，最后在炉口依次覆盖石棉毡Ⅱ和密封膜将炉腔密封；步骤二：对炉腔抽真空至真空度≤100pa时启动加热系统开始加热，加热温度控制在500-800℃，并在该温度下保温4-6小时；步骤三：保温结束后启动水冷系统降温，在温度下降至80℃后给炉腔充入空气，使炉腔内外压强相同后出炉。本发明可有效降低板材内部残余应力，并使残余应力分布均匀，从而保证板材的不平度≤3mm/m。

Description

一种钛及钛合金板材真空蠕变矫形方法
技术领域
本发明涉及钛及钛合金板材加工领域，尤其涉及一种钛及钛合金板材真空蠕变矫形方法。
背景技术
钛及钛合金板材由于屈服强度高、弹性模量低，加之刚度差，导致钛及钛合金板材在加工时材料回弹现象明显，板形控制相对困难，无法满足标准中对不平度的要求，生产中需要通过后续热矫形处理板形。从材料塑性加工本身而言，造成板形不良（翘曲、瓢曲）的主要原因是材料内部残余应力分布不均匀。目前钛及钛合金板材矫形处理主要依靠在线辊式矫直或离线压力矫形。
在线矫直主要是利用板材轧制后的余温在辊式矫直机上通过反复弯曲实施在线校平。由于矫直温度低，矫直压力小，难以完全释放材料内部残余应力，甚至有可能通过在线矫直后内部残余应力相应增加，加之材料标准对板材板形要求严格，经过在线辊式校平处理后板材不平度很难达到标准要求。
离线压力矫形俗称消应力退火。它是将加工后的钛及钛合金板材重新加热到一定温度，通过对板面整体施加压力或局部施加压力，并持续一段时间，使板材内部残余应力得以释放，进而达到校平的目的。由于离线矫形设备的局限性：矫形温度低、单位压力小，通过消应力矫形后板材内部残余应力无法完全释放，板材矫形后无法满足后续材料加工对不平度的要求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种钛及钛合金板材真空蠕变矫形方法，包括如下步骤：
步骤一：首先将待处理板材按尺寸规格整齐堆放在真空蠕变矫形炉内的矫形台面上，然后在待处理板材的上方依次覆盖石棉毡Ⅰ和耐热隔膜，再在耐热隔膜上方的炉体中填满砾石，最后在炉口依次覆盖石棉毡Ⅱ和密封膜将炉腔密封；
步骤二：对炉腔抽真空至真空度≤100pa时启动加热系统开始加热，加热温度控制在500-800℃，并在该温度下保温4-6小时；
步骤三：保温结束后启动水冷系统降温，在温度下降至80℃后给炉腔充入空气，使炉腔内外压强相同后出炉。
相较于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明可有效降低板材内部残余应力，并使残余应力分布均匀，使板材的残余应力控制在±30Mpa以内，从而保证板材的不平度≤3mm/m。
附图说明
图1为本发明装炉结构示意图。
具体实施方式
下面所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：厚度40mm，宽度2000mm，长度为4000mm的钛合金板材矫形方法。
步骤一：首先将待处理板材（1）按尺寸规格整齐堆放在真空蠕变矫形炉（2）内的矫形台面（3）上，然后在待处理板材1的上方依次覆盖石棉毡Ⅰ（4）和耐热隔膜（5），再在耐热隔膜（5）上方的炉体中填满砾石（6），最后在炉口依次覆盖石棉毡Ⅱ（7）和密封膜（8）将炉腔密封；
步骤二：对炉腔抽真空至真空度100pa，当矫形压力达到50000N/ m2后启动加热系统（9）开始加热，加热温度控制在700℃左右，并在该温度下保温5小时，使钛合金板材内部残余应力得以充分的释放，从而达到矫平的目的；
步骤三：保温结束后启动水冷系统（10）降温，在温度下降至80℃后给炉腔充入空气，使炉腔内外压强相同后出炉，出炉后的板材不平度可以达到≤3mm/m。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1. 一种钛及钛合金板材真空蠕变矫形方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：首先将待处理板材（1）按尺寸规格整齐堆放在真空蠕变矫形炉（2）内的矫形台面（3）上，然后在待处理板材（1）的上方依次覆盖石棉毡Ⅰ（4）和耐热隔膜（5），再在耐热隔膜（5）上方的炉体中填满砾石（6），最后在炉口依次覆盖石棉毡Ⅱ（7）和密封膜（8）将炉腔密封；
步骤二：对炉腔抽真空至真空度≤100pa时启动加热系统（9）开始加热，加热温度控制在500-800℃，并在该温度下保温4-6小时；
步骤三：保温结束后启动水冷系统（10）降温，在温度下降至80℃后给炉腔充入空气，使炉腔内外压强相同后出炉。
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