CN109234555A - 小口径ta18钛合金无缝管的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属材料加工技术领域，具体涉及小口径TA18钛合金无缝管的制备方法。本发明解决的技术问题是现有TA18钛合金无缝管的制备方法流程长、工艺复杂。本发明公开的小口径TA18钛合金无缝管的制备方法，包括如下步骤：a、将海绵钛与铝钒合金按TA18钛合金成分比例混合压制成电极；b、将电极置于真空凝壳炉中熔炼至钛合金金属达到预定重量后进行浇铸，得到管状铸件；c、将步骤b所述管状铸件进行机械加工得到内外表面光亮的铸管；d、将步骤c所得铸管经反复冷轧和退火至变形量为85％～95％，得到TA18钛合金无缝管成品。本发明方法整个制备过程步骤简便、耗时短，有效节约了成本。

Description

小口径TA18钛合金无缝管的制备方法
技术领域
本发明属于金属材料加工技术领域，特别涉及小口径TA18钛合金无缝管的制备方法。
背景技术
随着钛合金的不断发展，高强度、高韧性、耐高温和耐腐蚀的钛合金的需求越来越大，尤其是钛合金管材的应用越来越广泛。TA18钛合金由于其质轻、抗拉强度好等优异的理化性能而被广泛用作航空液压管路的管材。小口径TA18钛合金无缝管一般用于制作飞机油管、导管，随着航空工业的迅速扩展，近几年来对TA18钛合金无缝管材的需求越来越大。
现有TA18钛合金无缝管的制备方法流程长、工艺复杂、成材率低。专利文献CN102974645A公开了一种高精度TA18钛合金管的制备方法，该方法包括下述步骤：(1)备料：取海绵钛，加入合金宝，然后将两者压制成电极块；(2)熔炼：将电极块放入真空自耗炉内，熔炼后铸成钛合金锭；(3)将钛合金锭放入电阻炉内加热并保温，多次墩拔后形成钛合金棒坯；(4)轧制钛合金管坯；(5)粗轧：将钛合金管坯放入真空热处理炉中加温至600℃-750℃，保温1小时，然后在炉内冷却至350℃-370℃，取出后冷却至室温，用二辊开坯机轧制得粗轧钛合金管材，粗轧时用润滑油对钛合金管坯表面及内孔进行润滑处理；(6)精轧：将粗轧钛合金管材继续放入真空热处理炉中加温至700℃-750℃，保温1小时，然后在炉内冷却至300℃-350℃，取出后冷却至室温，用三辊开坯机精轧得精轧钛合金管材，精轧时用润滑油对钛合金管材表面及内孔进行润滑处理；(7)退火：将精轧钛合金管材再一次放入真空热处理炉中加温至350℃，保温1小时，取出后空冷至室温，矫直即得成品钛合金管。该方法制备过程耗时长，且工艺步骤复杂，成材率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有TA18钛合金无缝管的制备方法流程长、工艺复杂。
本发明为解决其技术问题采用的技术方案是提供了一种小口径TA18钛合金无缝管的制备方法，该方法包括如下步骤：
a、将海绵钛与铝钒合金按TA18钛合金成分比例混合压制成电极；
b、将电极置于真空凝壳炉中熔炼至钛合金金属达到预定重量后进行浇铸，得到管状铸件；
c、将步骤b所述管状铸件进行机械加工得到内外表面光亮的铸管；
d、将步骤c所得铸管经反复冷轧和退火至变形量为85％～95％，得到TA18钛合金无缝管成品。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，所述钒铝合金为3AL2.5V。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，步骤b中，将钛合金浇铸成壁厚≥6mm的管状铸件。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，步骤c中，所述机械加工是将步骤b中所述管状铸件降至常温后采用无心车床扒皮管外表面，镗床处理管内表面。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，步骤d中，所得铸管经冷轧和退火反复进行2～10次；铸管在650～700℃的退火温度下退火1～9次；所述铸管最后一次退火温度为350～450℃。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，所述每次退火时间为0.5～2h。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，步骤d中，采用2辊式冷轧机冷轧1～9次；所述最后一次冷轧采用3辊式冷轧机。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，步骤d中，所述最后一次冷轧经3～4道次。
本发明的有益效果是：
本发明方法将压制成的电极置于真空凝壳炉中熔炼、浇铸，机械加工后直接经多次反复冷轧和退火后即可得到TA18钛合金无缝管成品，整个制备过程步骤简便、耗时短。本发明方法可以根据不同的成品规格来确定相应铸管的规格，使每个铸管到成品的变形量均在85％～95％内，使制备得到的TA18钛合金无缝管质量稳定、成材率高。本发明方法简单易加工，生产成本低，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
现有TA18钛合金无缝管的制备方法流程长、工艺复杂，成本高，发明人通过大量试验，将压制成的电极置于真空凝壳炉中熔炼、浇铸，机械加工后直接经多次反复冷轧和退火即可得到TA18钛合金无缝管成品，整个制备方法简便、耗时短、降低了生产成本。
本发明公开的小口径TA18钛合金无缝管的制备方法，该方法包括如下步骤：
a、将海绵钛与铝钒合金按TA18钛合金成分比例混合压制成电极；
b、将电极置于真空凝壳炉中熔炼至钛合金金属达到预定重量后进行浇铸，得到管状铸件；
c、将步骤b所述管状铸件进行机械加工得到内外表面光亮的铸管；
d、将步骤c所得铸管经反复冷轧和退火至变形量为85％～95％，得到TA18钛合金无缝管成品。
本发明中TA18钛合金成分按照重量百分比计合金组成为：Al 3％，V 2.5％，余量为Ti。
本发明中，将电极置于真空凝壳炉中熔炼至钛合金金属达到预定重量后再进行浇铸，其中，预定重量是根据实际需求设置的预定重量。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，所述钒铝合金为3AL2.5V。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，步骤b中，将钛合金浇铸成壁厚≥6mm的管状铸件。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，步骤c中，所述机械加工是将步骤b中所述管状铸件降至常温后采用无心车床扒皮管外表面，镗床处理管内表面。进行机械加工的目的是为了得到内外表面光滑的铸管。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，步骤d中，所得铸管经冷轧和退火反复进行2～10次；铸管在650～700℃的退火温度下退火1～9次；所述铸管最后一次退火温度为350～450℃。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，所述每次退火时间为0.5～2h。将铸管进行反复冷轧和退火的为了使铸管变形，同时消除应力。
本发明中，制备不同规格的TA18钛合金，由铸管到TA18钛合金无缝管成品的变形量控制为85％～95％，使制备得到的TA18钛合金无缝管质量稳定、成材率高。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，步骤d中，采用2辊式冷轧机冷轧1～9次；所述最后一次冷轧采用3辊式冷轧机。
其中，上述小口径TA18钛合金无缝管的制备方法中，步骤d中，所述最后一次冷轧经3～4道次。为了提高TA18钛合金无缝管尺寸的精度，最后一次冷轧采用3辊式冷轧机，且冷轧3～4道次。
下面将通过具体的实施例对本发明作进一步地详细阐述。
本发明实施例中按照TA18钛合金成分：Al 3％，V 2.5％，余量为Ti制备电极。
实施例1
本实施为生产规格的TA18钛合金无缝管
将制备得到的电极置于真空凝壳炉中熔炼，然后翻转坩埚将钛合金浇铸成壁厚为管状铸件，待管状铸件降至常温后采用无心车床扒皮管外表面，镗床处理管内表面得到的TA18钛合金铸管，然后经2辊式冷轧机冷轧得到规格的TA18钛合金管，再在660℃真空保温1.5小时，经2辊式冷轧机冷轧得到规格的TA18钛合金管，再在680℃真空保温1.5小时，经3辊式冷轧机冷轧4道次得到规格的TA18钛合金管，最后经400℃真空保温1.5小时得到TA18钛合金无缝管成品。
从规格的TA18钛合金铸管到规格的TA18钛合金无缝管成品的总变形量ε为90.6％。
实施例2
本实施为生产规格的TA18钛合金无缝管
将制备得到的电极置于真空凝壳炉中熔炼，然后翻转坩埚将钛合金浇铸成壁厚为 管状铸件，待管状铸件降至常温后采用无心车床扒皮管外表面，镗床处理管内表面得到规格的TA18钛合金铸管，然后经2辊式冷轧机冷轧得到规格的TA18钛合金管，再在690℃真空保温1小时，经2辊式冷轧机冷轧得到规格的TA18钛合金管，再在680℃真空保温1.5小时，经2辊式冷轧机冷轧得到规格的TA18钛合金管，再在680℃真空保温1.5小时，最后经3辊式冷轧机冷轧3道次得到规格的TA18钛合金管，最后经420℃真空保温1.5小时得到TA18钛合金无缝管成品。
从规格的TA18钛合金铸管到规格的TA18钛合金无缝管成品的总变形量ε为89.96％。
由实施例1-2可知，本发明方法可以根据不同的成品规格来制备相应的铸管。且每个铸管到成品的变形量均在85％～95％内，制备得到的TA18钛合金无缝管质量稳定、成材率高。

Claims (8)

1.小口径TA18钛合金无缝管的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
a、将海绵钛与铝钒合金按TA18钛合金成分比例混合压制成电极；
b、将电极置于真空凝壳炉中熔炼至钛合金金属达到预定重量后进行浇铸，得到管状铸件；
c、将步骤b所述管状铸件进行机械加工得到内外表面光亮的铸管；
d、将步骤c所得铸管经反复冷轧和退火至变形量为85％～95％，得到TA18钛合金无缝管成品。
2.根据权利要求1所述的小口径TA18钛合金无缝管的制备方法，其特征在于：所述钒铝合金为3AL2.5V。
3.根据权利要求1或2所述的小口径TA18钛合金无缝管的制备方法，其特征在于：步骤b中，将钛合金浇铸成壁厚≥6mm的管状铸件。
4.根据权利要求1～3任一项所述的小口径TA18钛合金无缝管的制备方法，其特征在于：步骤c中，所述机械加工是将步骤b中所述管状铸件降至常温后采用无心车床扒皮管外表面，镗床处理管内表面。
5.根据权利要求1～4任一项所述的小口径TA18钛合金无缝管的制备方法，其特征在于：步骤d中，所得铸管经冷轧和退火反复进行2～10次；铸管在650～700℃的退火温度下退火1～9次；所述铸管最后一次退火温度为350～450℃。
6.根据权利要求1～5任一项所述的小口径TA18钛合金无缝管的制备方法，其特征在于：所述每次退火时间为0.5～2h。
7.根据权利要求1～6任一项所述的小口径TA18钛合金无缝管的制备方法，其特征在于：步骤d中，采用2辊式冷轧机冷轧1～9次；所述最后一次冷轧采用3辊式冷轧机。
8.根据权利要求1～7任一项所述的小口径TA18钛合金无缝管的制备方法，其特征在于：步骤d中，所述最后一次冷轧经3～4道次。
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