【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钛合金制备，具体涉及一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法。
技术介绍
1、钛及钛合金因具有优异的综合性能广泛应用于航空航天及核工业领域，而钛及钛合金丝材大部分作为钛材配套焊丝使用，如各种钛制设备的焊接，焊管、航空喷气发动机涡轮盘和叶片的补焊，机匣的焊接等，为了保证焊接性能的可靠性，其丝材成分一般与母材接近，并且对其杂质元素含量有严格要求。近年来，世界钛材产量稳步上升，作为钛合金配套焊接材料用的钛丝材的需求量也在不断增大。由于焊丝质量会直接影响到焊接部件的整体质量和可靠性，随着目前钛合金材料先进焊接技术和快速修复技术的飞速发展，设计部门对钛合金焊接材料也提出了更为严苛的质量要求。在常规要求保证钛合金焊丝成分性能的前提下，兼具良好塑性、成型性和焊接性能，同时对钛合金丝材的显微组织、强度和表面质量提出了更高的要求，即要求丝材在组织均匀、无表面及内部缺陷的条件下，提高合金的强度及塑性。
2、由于成品丝材对焊丝表面质量提出了较高的要求，要求焊丝表面光滑。通过冷轧或者辊磨制备的焊丝表面存在一定缺陷，丝材尺寸精度不高，不符合成品丝材表面质量的要求，尤其对细丝，采用辊磨或冷轧工艺无法保证丝材的尺寸精度及表面光滑度，可能存在折叠、挂耳或凹坑等缺陷，同时由于直径过小无法通过表面机加工进行处理，造成丝材表面质量不达标，从而影响产品质量和成材率。
技术实现思路
1、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，提供一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法。该方法通过在钛合金
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
3、步骤一、按照常规热加工方法获得钛合金丝坯；
4、步骤二、将步骤一中获得的钛合金丝坯去除表面氧化皮，并进行修伤抛光处理；
5、步骤三、将步骤二中经修伤抛光处理后的钛合金丝坯进行冷轧，且轧程间配合真空退火工艺，获得丝材；
6、步骤四、将步骤三中获得的丝材进行大气退火处理；
7、步骤五、将步骤四中经大气退火处理后的丝材进行辊磨拉伸或拉拔至成品尺寸；
8、步骤六、将步骤五中经辊磨拉伸的丝材去除表面氧化皮并进行表面清洁；
9、步骤七、将步骤六中经表面清洁后的丝材进行成品退火处理，得到成品钛合金丝材。
10、本专利技术先通过常规热加工方法获得钛合金丝坯，并将钛合金丝坯去除表面氧化皮并修伤抛光处理，获得表面无缺陷的光滑丝坯，避免了钛合金丝坯中的遗留缺陷在后续加工过程造成遗传、延伸和扩大，影响产品质量；接着，本专利技术通过冷轧、辊磨加工使得钛合金丝坯均匀变形，保证了获得的丝材显微组织均匀性，避免了常规热拉过程造成的芯部与表面变形不一致导致的芯部孔洞，同时在轧程间配合真空退火工艺消除冷加工硬化，并避免大气退火增氧造成的产品氧含量超标；随后，本专利技术在获得成品尺寸的最后一个轧程前进行大气退火处理，使得丝材表面产生氧化层，增加了丝材表面强度和硬度，从而在最后一个轧程的辊磨拉伸或拉拔阶段对丝材表面起保护作用，避免了由于丝材退火软化在加工过程中产生表面缺陷，并去除该表面氧化皮层并进行表面清洁，经成品退火处理获得成品钛合金丝材。
11、上述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤一中所述常规热加工方法包括：根据钛合金的名义成分配比进行真空自耗熔炼获得钛合金铸锭，然后将钛合金铸锭进行开坯锻造轧制及热规圆，所述钛合金丝坯的直径不大于10mm。
12、上述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤二中通过表面扒皮抛磨去除表面氧化皮，经修伤抛光处理后获得表面质量良好的光滑钛合金丝坯。
13、上述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤三中所述冷轧的单次轧程变形量不低于40％，且轧程间配合真空退火工艺消除冷作硬化，所述真空退火的制度为：温度700℃～740℃，保温时间40min～60min；步骤三中所述丝材的直径不大于2.2mm。
14、上述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤四中所述大气退火处理的制度为：温度700℃～750℃，保温时间40min～60min，空冷。
15、上述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤五中所述辊磨拉伸或拉拔为最后一次轧程，且累积变形量不低于45％。本专利技术通过控制最后一次轧程的辊磨拉伸或拉拔累积变形量不低于45％，保证了产品钛合金丝材显微组织的均匀性和力学性能，避免变形量不充分造成钛合金丝材性能不足。
16、上述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤六中通过酸洗去除表面氧化皮，获得无富氧层、无缺陷、表面质量良好的丝材，且酸洗采用的酸洗溶液由h2o、hno3、hf按照7～12:2～4：1的体积比配制而成，其中hno3和hf酸均采用工业酸，hno3质量浓度为65％～68％，hf质量浓度为40％。
17、上述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤七中所述成品退火处理为真空除氢退火处理。
18、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
19、1、本专利技术通过在钛合金丝材成品加工的最后一个轧程前进行大气退火处理以在丝材表面形成氧化层，增加了丝材表面强度和硬度及表面抗力，从而在最后一个轧程的辊磨拉伸或拉拔阶段通过氧化层对丝材表面起保护作用，避免丝材产生折叠凹坑等表面明显缺陷，以及丝材扒皮造成的表面不光滑、挂耳和易断裂缺陷，在保证丝材性能的前提下大大提高了钛合金丝材表面质量，解决了钛合金细丝加工过程由于尺寸效应和设备精度限制使其表面质量及尺寸精度难以控制，而现有扒皮工艺同样无法保证成品细丝材表面的光滑度，不符合成品表面要求，影响产品质量的难题。
20、2、本专利技术通过表面扒皮抛磨去除钛合金丝坯的表面氧化皮，一方面保证了丝坯轧前表面光滑，同时扒皮抛磨可以有效去除丝坯的表面缺陷，避免后续加工过程缺陷延伸和扩大，有助于提高钛合金丝材表面质量。
21、3、本专利技术采用冷轧、辊磨加工进行丝坯中间过程减径，可保证丝材组织均匀，避免丝材拉拔造成表面芯部变形不一致导致显微组织不均及产生空洞。
22、4、本专利技术的方法操作简单，有效解决了钛合金丝材表面存在的凹坑、棱角、折叠、挂耳等问题，显著改善钛合金丝材因表面问题造成的成品率下降，尤其适用于提高成品直径不大于1.6mm的丝材表面质量，可推广用于其他多种合金细丝。
23、下面通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的详细描述。
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1.一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤一中所述常规热加工方法包括：根据钛合金的名义成分配比进行真空自耗熔炼获得钛合金铸锭，然后将钛合金铸锭进行开坯锻造轧制及热规圆，所述钛合金丝坯的直径不大于10mm。
3.根据权利要求1所述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤二中通过表面扒皮抛磨去除表面氧化皮，经修伤抛光处理后获得表面质量良好的光滑钛合金丝坯。
4.根据权利要求1所述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤三中所述冷轧的单次轧程变形量不低于40％，且轧程间配合真空退火工艺消除冷作硬化，所述真空退火的制度为：温度700℃～740℃，保温时间40min～60min；步骤三中所述丝材的直径不大于2.2mm。
5.根据权利要求1所述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤四中所述大气退火处理的制度为：温度700℃～750℃，保温时间40min～60min，空冷。
7.根据权利要求1所述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤六中通过酸洗去除表面氧化皮，获得无富氧层、无缺陷、表面质量良好的丝材，且酸洗采用的酸洗溶液由H2O、HNO3、HF按照7～12:2～4：1的体积比配制而成，其中HNO3和HF酸均采用工业酸，HNO3质量浓度为65％～68％，HF质量浓度为40％。
8.根据权利要求1所述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤七中所述成品退火处理为真空除氢退火处理。
...【技术特征摘要】
1.一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤一中所述常规热加工方法包括：根据钛合金的名义成分配比进行真空自耗熔炼获得钛合金铸锭，然后将钛合金铸锭进行开坯锻造轧制及热规圆，所述钛合金丝坯的直径不大于10mm。
3.根据权利要求1所述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤二中通过表面扒皮抛磨去除表面氧化皮，经修伤抛光处理后获得表面质量良好的光滑钛合金丝坯。
4.根据权利要求1所述的一种提高钛合金丝材表面质量的加工方法，其特征在于，步骤三中所述冷轧的单次轧程变形量不低于40％，且轧程间配合真空退火工艺消除冷作硬化，所述真空退火的制度为：温度700℃～740℃，保温时间40min～60min；步骤三中所述丝材的直径不大于2.2mm。
...【专利技术属性】
技术研发人员：郭萍，强菲，张磊，辛社伟，王欢，涂兴洋，连智伟，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：
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