一种改善TA5-A钛合金宽幅中厚板材板型的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种改善TA5‑A钛合金宽幅中厚板材板型的加工方法，该方法包括以下步骤：一、将TA5‑A钛合金板坯在大于相变点的温度下加热锻造，然后进行3火次热轧，再进行一次矫直；步骤二、将经一次矫直后的TA5‑A钛合金板坯依次进行热处理和二次矫直，得到不平度≤8mm/m的TA5‑A钛合金宽幅大规格中厚板材；所述TA5‑A钛合金宽幅中厚板材的尺寸(厚×宽×长)为(10mm～30mm)×(2000mm～2500mm)×(5000mm～7000mm)。本发明专利技术将高温大变形热轧和换向热轧相结合，合理分配轧制压下量和轧制道次，提高了轧制效率，减少了板坯的各向异性，从而改善了板坯轧制过程中的变形不均匀现象，有效降低了板坯的不平度，最终得到板型良好的TA5‑A钛合金宽幅中厚板材。

A processing method to improve the TA5 wide thick plate of A titanium alloy plate

The invention discloses a method for processing TA5 A titanium alloy plate width plate, the method comprises the following steps: first, the TA5 A titanium alloy slab heating temperature is greater than the transition point in forging, then 3 times fire hot, again straightening; step two, will once the TA5 A titanium alloy slab are straight after heat treatment and two straightening, TA5 titanium alloy A wide specifications roughness less than 8mm/m thick plate; the TA5 A titanium alloy thick plate and wide size (length * width * thickness (10mm) for * (~ 30mm) 2000mm ~ 2500mm) * (5000mm ~ 7000mm). The invention of the hot rolling and hot rolling reversing combination, reasonable distribution of rolling reduction and rolling, improve the rolling efficiency, reduce the anisotropy of the slab, thus improving the non-uniform deformation of the plate rolling process of the phenomenon, effectively reduce the unevenness of the slab, the TA5 A titanium alloy good shape in wide thick plate.

【技术实现步骤摘要】
一种改善TA5-A钛合金宽幅中厚板材板型的加工方法
本专利技术属于板材加工
，具体涉及一种改善TA5-A钛合金宽幅中厚板材板型的加工方法。
技术介绍
钛合金有着良好的物理性能、机械加工性能和耐海水腐蚀性能，是一种理想的舰船用金属结构材料。俄罗斯、美国和日本等国家船用钛合金的研究和实际应用水平属世界前列，并拥有自己的专用船用钛合金体系，如пT-XM系列、Ti-Mo-Ni系列和Ti-Al-V系列等。随着船舶工业技术的发展和航空母舰制造计划的开展，我国舰船领域对钛材料的需求日益增加。目前中国舰船用钛合金量相对国外较少，主要应用于潜艇和水中兵器，典型的牌号有TA5-A、Ti31、Ti80和Ti75。船舶用TA5-A钛合金是一种全α型钛合金，具有中等强度、良好的焊接性能及耐海水腐蚀性能，应用于水中兵器的受力构件、螺栓、轴以及耐压壳体。随着船舶行业的发展，所需求的TA5-A钛合金中厚板材逐渐向宽幅大规格发展。TA5-A钛合金在热加工过程中的变形抗力较大，且对轧制温度十分敏感、适用温度范围较窄，因此轧制方法和轧制温度会影响TA5-A钛合金板材的板型。当成品宽度小于2000mm时，常规的轧制方法对TA5-A钛合金板材的板型具有很好的控制，但当生产尺寸为(10mm～30mm)×(2000mm～2200mm)×(5000mm～7000mm)的TA5-A钛合金宽幅中厚板时，轧制方法和轧制温度对TA5-A钛合金板材的板型影响较大，常规的轧制方法已不适用于TA5-A钛合金宽幅中厚板材的制备。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种改善TA5-A钛合金宽幅中厚板材板型的加工方法。该方法先将TA5-A钛合金在大于相变点的温度下加热锻造，然后采用3火次不同的热轧工艺，将高温大变形轧制和换向轧制相结合，合理分配轧制压下量和轧制道次，提高了轧制效率，减少了板坯的各向异性，从而改善了板坯轧制过程中的变形不均匀现象，最终得到不平度≤8mm/m的TA5-A钛合金宽幅中厚板材。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种改善TA5-A钛合金宽幅中厚板材板型的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将TA5-A钛合金板坯在大于相变点的温度下加热锻造，然后进行3火次热轧，再进行一次矫直；所述加热锻造后TA5-A钛合金板坯的厚度为90mm～200mm；所述3火次热轧的终轧温度均不小于700℃；其中第1火次热轧的过程为：将TA5-A钛合金板坯进行5～7道次热轧，然后在线补温30min～40min，再进行5～7道次热轧；第1火次热轧的总压下量为50％～55％；第1火次热轧的始轧温度为950℃～980℃；第2火次热轧的过程为：将经第1火次热轧后的TA5-A钛合金板坯进行切割，然后将切割后的TA5-A钛合金板坯相对于第1火次热轧方向旋转90°，再进行8～12道次热轧；第2火次热轧的总压下量为50％～55％；第2火次热轧的始轧温度为940℃～960℃；第3火次热轧的过程为：将经第2火次热轧后的TA5-A钛合金板坯进行6～8道次热轧；第3火次热轧的总压下量为40％～45％；第3火次热轧的始轧温度为920℃～940℃；步骤二、将步骤一中经一次矫直后的TA5-A钛合金板坯依次进行热处理和二次矫直，得到不平度≤8mm/m的TA5-A钛合金宽幅中厚板材；所述TA5-A钛合金宽幅中厚板材的尺寸为(10mm～30mm)×(2000mm～2500mm)×(5000mm～7000mm)。上述的一种改善TA5-A钛合金宽幅中厚板材板型的加工方法，其特征在于，步骤一中所述3火次热轧的终轧温度均为700℃～800℃。上述的一种改善TA5-A钛合金宽幅中厚板材板型的加工方法，其特征在于，步骤二中所述热处理的温度为800℃～850℃，时间为60min～90min。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术采用3火次不同参数的热轧工艺，第1火次热轧时利用高温使加热锻造后的TA5-A钛合金板坯发生较大变形，不仅减少了轧制道次，提高了轧制效率，还有效减少成形过程中的表面开裂现象，提升了产品质量；第2火次热轧时采取换向轧制，减少了板坯的各向异性，从而改善了板坯轧制过程中的变形不均匀现象；第3火次热轧时合理分配轧制道次，有效降低了板坯的不平度，最终得到板型良好的TA5-A钛合金宽幅中厚板材。2、本专利技术控制热轧的终轧温度不小于700℃，经热轧后的TA5-A钛合金板坯利用终轧余热进行一次矫直，不仅有效消除了热轧产生的残余应力，而且大大降低了矫直抗力，提高了矫直的效率和质量，节省了能源。3、本专利技术采用了热处理前后两次热矫直的方法，使板坯的冷却速度变慢，矫直后板坯的残余应力较小且分布均匀，板坯不易弯曲和变形，避免了TA5-A钛合金宽幅中厚板材轧制过程中产生的板型缺陷。4、本专利技术可有效改善尺寸为(10mm～30mm)×(2000mm～2500mm)×(5000mm～7000mm)的TA5-A钛合金宽幅中厚板材的板型，最终得到不平度≤8mm/m的TA5-A钛合金产品，大大缩短了生产周期，提高了生产效率。5、本专利技术方法简单，操作方便，易实现工业化生产。下面通过实施例对本专利技术的技术方案作进一步的详细描述。具体实施方式实施例1本实施例包括以下步骤：步骤一、将TA5-A钛合金板坯在1050℃进行加热锻造，然后进行3火次热轧，再进行一次矫直；所述加热锻造后TA5-A钛合金板坯的厚度为200mm；其中第1火次所述热轧的过程为：将TA5-A钛合金板坯进行5道次热轧，得到厚度为151mm的TA5-A钛合金板坯，然后在线补温30min，再进行5道次热轧，得到厚度为100mm的TA5-A钛合金板坯；第1火次热轧的总压下量为50％；第1火次热轧的始轧温度为950℃，终轧温度为800℃；第2火次热轧的过程为：将经第1火次热轧后的TA5-A钛合金板坯进行切割，然后将切割后的TA5-A钛合金板坯相对于第1火次热轧方向旋转90°，再进行8道次热轧；第2火次热轧的总压下量为50％；第2火次热轧的始轧温度为940℃，终轧温度为750℃；第3火次所述热轧的过程为：将经第2火次热轧后的TA5-A钛合金板坯进行8道次热轧；第3火次所述热轧的总压下量为40％；第3火次所述热轧的始轧温度为920℃，终轧温度为700℃；步骤二、将步骤一中经一次矫直后的TA5-A钛合金板坯在850℃热处理60min，然后进行二次矫直，得到不平度为5mm/m的TA5-A钛合金宽幅中厚板材；所述TA5-A钛合金宽幅中厚板材的的尺寸为30mm×2500mm×7000mm(厚×宽×长)。实施例2本实施例包括以下步骤：步骤一、将TA5-A钛合金板坯在1030℃进行加热锻造，然后进行3火次热轧，再进行一次矫直；所述加热锻造后TA5-A钛合金板坯的厚度为90mm；其中第1火次所述热轧的过程为：将TA5-A钛合金板坯进行7道次热轧，得到厚度为60mm的TA5-A钛合金板坯，然后在线补温40min，再进行7道次热轧，得到厚度为40.43mm的TA5-A钛合金板坯；第1火次热轧的总压下量为55％；第1火次热轧的始轧温度为980℃，终轧温度为799℃；第2火次热轧的过程为：将经第1火次热轧后的TA5-A钛合金板坯进行切割，然后将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善TA5‑A钛合金宽幅中厚板材板型的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将TA5‑A钛合金板坯在大于相变点的温度下加热锻造，然后进行3火次热轧，再进行一次矫直；所述加热锻造后TA5‑A钛合金板坯的厚度为90mm～200mm；所述3火次热轧的终轧温度均不小于700℃；其中，第1火次热轧的过程为：将TA5‑A钛合金板坯进行5～7道次热轧，然后在线补温30min～40min，再进行5～7道次热轧；第1火次热轧的总压下量为50％～55％；第1火次热轧的始轧温度为950℃～980℃；第2火次热轧的过程为：将经第1火次热轧后的TA5‑A钛合金板坯进行切割，然后将切割后的TA5‑A钛合金板坯相对于第1火次热轧方向旋转90°，再进行8～12道次热轧；第2火次热轧的总压下量为50％～55％；第2火次热轧的始轧温度为940℃～960℃；第3火次热轧的过程为：将经第2火次热轧后的TA5‑A钛合金板坯进行6～8道次热轧；第3火次热轧的总压下量为40％～45％；第3火次热轧的始轧温度为920℃～940℃；步骤二、将步骤一中经一次矫直后的TA5‑A钛合金板坯依次进行热处理和二次矫直，得到不平度≤8mm/m的TA5‑A钛合金宽幅中厚板材；所述TA5‑A钛合金宽幅中厚板材的尺寸为(10mm～30mm)×(2000mm～2500mm)×(5000mm～7000mm)。...

【技术特征摘要】
1.一种改善TA5-A钛合金宽幅中厚板材板型的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将TA5-A钛合金板坯在大于相变点的温度下加热锻造，然后进行3火次热轧，再进行一次矫直；所述加热锻造后TA5-A钛合金板坯的厚度为90mm～200mm；所述3火次热轧的终轧温度均不小于700℃；其中，第1火次热轧的过程为：将TA5-A钛合金板坯进行5～7道次热轧，然后在线补温30min～40min，再进行5～7道次热轧；第1火次热轧的总压下量为50％～55％；第1火次热轧的始轧温度为950℃～980℃；第2火次热轧的过程为：将经第1火次热轧后的TA5-A钛合金板坯进行切割，然后将切割后的TA5-A钛合金板坯相对于第1火次热轧方向旋转90°，再进行8～12道次热轧；第2火次热轧的总压下量为50％～55％；第2火次热轧的始轧温度为940℃～9...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴毅，谢文龙，李鹏，周玉川，刘玉明，王瑞琴，谢英杰，葛鹏，邢秋丽，唐进，
申请(专利权)人：西部钛业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61