CN112474851A - 一种不对称截面钛合金tc4异型材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于异型材制备技术领域，具体涉及一种不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法，先对坯料钛合金TC4合金棒料进行机加工得到TC4异型材成型坯料，然后对TC4异型材成型坯料进行挤压成型得到不对称截面钛合金TC4异型材，挤压成型时，先将TC4异型材成型坯料在加热炉加热至990‑1030℃，然后出炉后在TC4异型材成型坯料的表面滚涂玻璃润滑剂，最后将涂有玻璃润滑剂的TC4异型材成型坯料推入挤压筒中挤压成型。采用本发明不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法，制备效率高，钛合金TC4异型材的成材率达到60％，成材率得到显著提高，成品钛合金TC4异型材的长度也能达到5000mm以上，成品钛合金TC4异型材的长度也得到提高。

Description

一种不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法
技术领域
本发明属于异型材制备技术领域，具体涉及一种不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法。
背景技术
钛合金异型材主要应用于航空航天领域，对产品的质量要求高。对于不对称截面钛合金TC4异型材的制备工艺，现有的制备工艺是采用TC4矩形棒材机加工完成，异型材的长度受加工工具影响，限制了异型材的成品长度，且生产效率和成材率都很低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种异型材成品长度较长、成材率高的不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法，所述制备方法先对坯料钛合金TC4合金棒料进行机加工得到TC4异型材成型坯料，然后对TC4异型材成型坯料进行挤压成型得到不对称截面钛合金TC4异型材，挤压成型时，先将TC4异型材成型坯料在加热炉加热至990-1030℃，然后出炉后在TC4异型材成型坯料的表面滚涂玻璃润滑剂，最后将涂有玻璃润滑剂的TC4异型材成型坯料推入挤压筒中挤压成型。
进一步的是，所述不对称截面钛合金TC4异型材的长度≥5000mm，横截面面积≥4000mm2，最薄处的厚度为10.0mm。
进一步的是，坯料钛合金TC4合金棒料的粗糙度Ra≤3.2μm，TC4异型材成型坯料的粗糙度Ra≤1.6μm。
进一步的是，挤压成型时，TC4异型材成型坯料在加热炉中加热前，先在TC4异型材成型坯料表面涂抹防氧化涂层，并晾干。
进一步的是，在挤压筒中挤压成型时，挤压比范围为10-15。
进一步的是，在挤压筒中挤压成型时，挤压速度为100-150mm/s。
本发明的有益效果是：通过对TC4异型材成型坯料进行挤压成型得到不对称截面钛合金TC4异型材，并且挤压成型时，先将TC4异型材成型坯料在加热炉加热至990-1030℃，然后出炉后在TC4异型材成型坯料的表面滚涂玻璃润滑剂，最后将涂有玻璃润滑剂的TC4异型材成型坯料推入挤压筒中挤压成型，加热炉加热至990-1030℃使得TC4异型材成型坯料受到挤压压力小于挤压机载荷，保证成品钛合金TC4异型材的性能，并且该温度下，使表面滚涂的玻璃润滑剂软化，能够提高成品钛合金TC4异型材的表面质量。通过大量实践和试验得出，采用本发明不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法，制备效率高，在保证并提高钛合金TC4异型材的性能的情况下，钛合金TC4异型材的成材率达到60％，相比现有技术中的成材率36％左右，成材率得到显著提高，成品钛合金TC4异型材的长度也能达到5000mm以上，成品钛合金TC4异型材的长度也得到提高，利于推广。
具体实施方式
一种不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法，所述制备方法先对坯料钛合金TC4合金棒料进行机加工得到TC4异型材成型坯料，然后对TC4异型材成型坯料进行挤压成型得到不对称截面钛合金TC4异型材，挤压成型时，先将TC4异型材成型坯料在加热炉加热至990-1030℃，然后出炉后马上在TC4异型材成型坯料的表面滚涂玻璃润滑剂，璃润滑剂软化优选为360W-2，最后将涂有玻璃润滑剂的TC4异型材成型坯料推入挤压筒中挤压成型。
TC4异型材成型坯料在加热炉加热至990-1030℃时，使得TC4异型材成型坯料受到挤压压力小于挤压机载荷，保证成品钛合金TC4异型材的性能，并且该温度下，使表面滚涂的玻璃润滑剂软化，能够提高成品钛合金TC4异型材的表面质量。采用本发明不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法得到的成品钛合金TC4异型材的长度≥5000mm，横截面面积≥4000mm2，最薄处的厚度为10.0mm。
为了保证成品钛合金TC4异型材的表面质量，坯料钛合金TC4合金棒料的粗糙度Ra≤3.2μm，TC4异型材成型坯料的粗糙度Ra≤1.6μm。
为了防止TC4异型材成型坯料在加热炉加热过程中被氧化，TC4异型材成型坯料在加热炉中加热前，先在TC4异型材成型坯料表面涂抹防氧化涂层，并晾干，防氧化涂层优选为TXC-15-2和玻璃水混合物，防氧化涂层能够有效地防止TC4异型材成型坯料在加热炉加热过程中被氧化。
在挤压筒中挤压成型时，挤压比范围为10-15，在此挤压比范围内能保证坯料变形，破碎原始组织，进一步提高成品TC4异型材的性能。在挤压筒中挤压成型时，挤压速度为100-150mm/s，在此挤压速度范围区间内TC4异型材成型坯料的温升低；改善金属流动，提高异型材表面质量。
通过大量实践和试验得出，采用本发明不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法，制备效率高，在保证并提高钛合金TC4异型材的性能的情况下，钛合金TC4异型材的成材率达到60％，相比现有技术中的成材率36％左右，成材率得到显著提高，成品钛合金TC4异型材的长度也能达到5000mm以上，成品钛合金TC4异型材的长度也得到提高，利于推广。
实施例1
以直径D＝320mm的TC4车光棒材为坯料钛合金TC4合金棒料，挤压制备横截面积4000mm2的异型材。
1、坯料钛合金TC4合金棒料机加工：锯切L＝500±10mm，外径D＝315+1mm，重量270kg；
2、TC4异型材成型坯料表面涂抹防氧化涂层并晾干；
3、通过加热炉将TC4异型材成型坯料加热至1000℃，出炉后马上滚涂玻璃润滑剂(360W-2)；
4、将涂有玻璃润滑剂的TC4异型材成型坯料推入挤压筒，采用100-120mm/s的挤压速度，挤压成型为横截面面积为4000mm2的异型材。
对该成品钛合金TC4异型材的性能进行检验，该成品钛合金TC4异型材的力学性能如下所示：
Figure BDA0002761304100000031
可见，该成品钛合金TC4异型材的力学性能良好，属于合格产品。
实施例2
以直径D＝320mm的TC4车光棒材为坯料钛合金TC4合金棒料，挤压制备横截面积4000mm2的异型材。
1、坯料钛合金TC4合金棒料机加工：锯切L＝700±10mm，外径D＝315+1mm，重量300kg；
2、TC4异型材成型坯料表面涂抹防氧化涂层并晾干；
3、通过加热炉将TC4异型材成型坯料加热至1020℃，出炉后马上滚涂玻璃润滑剂(360W-2)；
4、将涂有玻璃润滑剂的TC4异型材成型坯料推入挤压筒，采用120-140mm/s的挤压速度，挤压成型为横截面面积为4000mm2的异型材。
对该成品钛合金TC4异型材的性能进行检验，该成品钛合金TC4异型材的力学性能如下所示：
Figure BDA0002761304100000032
可见，该成品钛合金TC4异型材的力学性能良好，属于合格产品。

Claims (6)

1.一种不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法，所述制备方法先对坯料钛合金TC4合金棒料进行机加工得到TC4异型材成型坯料，其特征在于：然后对TC4异型材成型坯料进行挤压成型得到不对称截面钛合金TC4异型材，挤压成型时，先将TC4异型材成型坯料在加热炉加热至990-1030℃，然后出炉后在TC4异型材成型坯料的表面滚涂玻璃润滑剂，最后将涂有玻璃润滑剂的TC4异型材成型坯料推入挤压筒中挤压成型。
2.如权利要求1所述的一种不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法，其特征在于：所述不对称截面钛合金TC4异型材的长度≥5000mm，横截面面积≥4000mm2，最薄处的厚度为10.0mm。
3.如权利要求1所述的一种不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法，其特征在于：坯料钛合金TC4合金棒料的粗糙度Ra≤3.2μm，TC4异型材成型坯料的粗糙度Ra≤1.6μm。
4.如权利要求1所述的一种不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法，其特征在于：挤压成型时，TC4异型材成型坯料在加热炉中加热前，先在TC4异型材成型坯料表面涂抹防氧化涂层，并晾干。
5.如权利要求1所述的一种不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法，其特征在于：在挤压筒中挤压成型时，挤压比范围为10-15。
6.如权利要求1至5任意一项所述的一种不对称截面钛合金TC4异型材的制备方法，其特征在于：在挤压筒中挤压成型时，挤压速度为100-150mm/s。
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