【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钛合金板材制备，具体涉及一种ti-6242钛合金薄板的轧制方法。
技术介绍
1、ti-6242是一种近α合金高温钛合金，其名义合金成分为ti-6al-2sn-4zr-2mo-0.1si，其具有较高室温、高温强度、较高的高温蠕变性能和较好的热稳定性，该合金主要制品形式为锻件、棒材、板材等，它最高长期使用温度500℃，主要用于制造航空发动机机匣、飞机蒙皮等。国内对ti-6242钛合金锻件、棒材的研究较多，而对ti-6242薄板的轧制方法研究较少。航空航天用量较大的近α合金为ta15，其薄板常规的轧制方法为：“多火次加热热轧+中间半成品退火+多个冷轧轧程、中间半成品退火、表面碱酸洗+成品退火+成品表面碱酸洗/水砂处理”工艺。相比，ti-6242钛合金合金化程度较高，β稳定元素含量低，工艺塑性较差，板材轧制变形抗力较大，热加工窗口较窄，无法通过常规热轧+冷轧方式进行薄板生产，而且极易在轧制过程中开裂，导致成材率低、生产成本高。因此，如何有效的降低轧制开裂，批量化生产出组织稳定合格的ti-6242薄板是急需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供了一种ti-6242钛合金薄板的轧制方法。本专利技术在轧制时仅采用热轧工艺，流程简短高效，实现了厚度为0.5～4mm板材的全流程生产，防止了传统工艺中因温降导致钛合金的明显开裂现象，同时减少了后期的打磨量，节约成本，降低了生产过程中的难度。
2、为实现以上技术目的，本专利技术实施例
3、步骤s1、在ti-6242钛合金板坯的上下表面复合一层纯钛，边部刷涂耐高温抗氧化涂料，待干透后对所述ti-6242钛合金板坯进行加热；
4、步骤s2、将步骤s1加热后的ti-6242钛合金板坯进行第一火次轧制，得到第一半成品板坯；
5、步骤s3、将步骤s2中得到的第一半成品板坯进行切割，得到多个第一中间板坯；
6、步骤s4、将步骤s3中得到的第一中间板坯在温度为tβ－(50～100)℃下进行第二火次轧制，得到第二半成品板坯；
7、步骤s5、将步骤s4中得到的第二中间板坯在温度为tβ－(50～100)℃下进行第三火次轧制，得到第三轧制板坯；
8、步骤s6、将步骤s5中得到的厚度为4.0～6.0mm的板坯，长度按成品尺寸计算进行等分下料，并将下料后板材每两张板材四角及每边中部对齐焊接，每处焊缝长度50～100mm，得到第三坯料；
9、步骤s7、将步骤s6中得到的第三坯料在温度为tβ－(50～100)℃下进行第四火次轧制，得到第四板坯；
10、步骤s8、将步骤s7中得到的第四板坯切边、切头，将两片组焊在一起的料分开，得到更薄的2.0～3.5mm第四中间坯料；
11、步骤s9、将步骤s8得到的第四中间坯料经表面处理，然后切割准备包覆用钢板和边条，将1～6张长宽尺寸一致的第四中间坯料叠放且各叠放接触面之间涂隔离涂料，并用钢板和边条进行四周包套焊接，在前后钢板上开设排气孔，制成第一叠轧包；
12、步骤s10、将步骤s9中制成的第一叠轧包装入辊底式电炉进行加热，对经加热处理后的第一叠轧包进行轧制，轧制方向与第四中间坯料轧制方向垂直；轧制共分6～13道次完成，各道次轧制的道次变形率为5％～18％，总变形率为50％～65％，轧制速率为0.5～2.0m/s；
13、步骤s11、轧制完成后再经整体一次退火后依次进行拆包、二次退火、校形、表面处理、切定尺，得到厚度为0.5～4mm的ti-6242钛合金薄板成品。
14、进一步地，步骤s1中所述ti-6242钛合金板坯的厚度为120～170mm，宽度为900～1200mm，长度为1000～1500mm；所述加热温度为tβ+(30～50)℃。
15、进一步地，步骤s2中所述第一火次轧制为单向轧制，第一火次轧制的道次变形率为7％～21％，道次数为10～16，轧制速率为0.8～2m/s；所述第一半成品板坯的厚度为10～25mm，宽度为1000～1500mm。
16、进一步地，步骤s3中所述第一中间板坯的厚度为10～25mm，宽度为800～1150mm，长度为1000～1500mm。
17、进一步地，步骤s4中所述第二火次轧制的道次变形率为7％～21％，轧制速率为1～2.5m/s，且第二火次轧制的轧制方向与步骤s2中第一火次轧制的轧制方向垂直，轧制道次为3～7道次，所述第二半成品板坯的厚度为6～15mm，宽度为800～1150mm。
18、进一步地，步骤s5中所述第三火次轧制的道次变形率为7％～12％，轧制速率为2～3m/s，且第三火次轧制的轧制方向与步骤s4中第二火次轧制的轧制方向、轧制温度相同，所述第三轧制板坯的厚度为4.0～10mm，宽度为800～1150mm。
19、进一步地，步骤s7中所述第四火次轧制的道次变形率为7％～12％，轧制速率为2～3m/s，且所述第四火次轧制的轧制方向与步骤s5中第三火次轧制的轧制方向、轧制温度相同，所述第四板坯的厚度为4.0～5mm，宽度为800～1150mm。
20、进一步地，步骤s2中所述第一火次轧制的终轧温度不低于800℃，第一火次轧制的总变形率为83％～94％；
21、步骤s4中第二火次、步骤s5中第三火次和步骤s7中第四火次轧制的终轧温度不低于800℃，所述第二火次轧制的总变形率为40％～50％。
22、进一步地，步骤s9中所述钢板采用厚度为15～20mm的q235钢板，焊接前对钢板内表面进行抛丸处理，包覆轧制两端设置有排气孔。
23、进一步地，步骤s11中一次退火处理温度为880～910℃，退火时间为30～60min；二次退火处理温度为750～800℃，退火时间为15～30min；校形时采用蠕变校型处理方式；成品板材表面处理采用水砂处理方式。
24、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
25、1、本专利技术提供了一种ti-6242薄板的轧制方法，在轧制时仅采用热轧工艺，流程简短高效，实现了厚度为0.5～4mm板材的全流程生产，防止了传统工艺中因温降导致钛合金的明显开裂现象，同时减少了后期的打磨量，节约成本，降低了生产过程中的难度。
26、2、本专利技术采用包覆叠轧或两片叠轧+包覆叠轧工艺制备近α型ti-6242高温钛合金薄板，降低对轧制设备的要求，避免热轧工艺过程中表面温降引起的开裂缺陷。
27、3、本专利技术在轧制时采用交叉轧制方式，有效减弱成品板材的轧制织构，使板材纵横向性能更加均匀。
28、4、采用本专利技术制备的厚度为0.5～4.0mm的ti-6242钛合金薄板，厚度精确可控，表面质量优良，其组织为平均晶粒尺寸为3～8μm的等轴组织。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种Ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的Ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，步骤S1中所述Ti-6242钛合金板坯的厚度为120～170mm，宽度为900～1200mm，长度为1000～1500mm；所述加热温度为Tβ+（30～50）℃。
3.根据权利要求1所述的Ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，步骤S2中所述第一火次轧制为单向轧制，第一火次轧制的道次变形率为7％～21％，道次数为10～16，轧制速率为0.8～2m/s；所述第一半成品板坯的厚度为10～25mm，宽度为1000～1500mm。
4.根据权利要求1所述的Ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，步骤S3中所述第一中间板坯的厚度为10～25mm，宽度为800～1150mm，长度为1000～1500mm。
5.根据权利要求1所述的Ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，步骤S4中所述第二火次轧制的道次变形率为7％～21％，轧制速率为1～2.5m/s，且第二火次轧制的轧制方向与步骤
6.根据权利要求1所述的Ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，步骤S5中所述第三火次轧制的道次变形率为7％～12％，轧制速率为2～3m/s，且第三火次轧制的轧制方向与步骤S4中第二火次轧制的轧制方向、轧制温度相同，所述第三轧制板坯的厚度为4.0～10mm，宽度为800～1150mm。
7.根据权利要求1所述的Ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，步骤S7中所述第四火次轧制的道次变形率为7％～12％，轧制速率为2～3m/s，且所述第四火次轧制的轧制方向与步骤S5中第三火次轧制的轧制方向、轧制温度相同，所述第四板坯的厚度为4.0～5mm，宽度为800～1150mm。
8.根据权利要求1所述的Ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，步骤S2中所述第一火次轧制的终轧温度不低于800℃，第一火次轧制的总变形率为83％～94％；
9.根据权利要求1所述的Ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，步骤S9中所述钢板采用厚度为15～20mm的Q235钢板，焊接前对钢板内表面进行抛丸处理，包覆轧制两端设置有排气孔。
10.根据权利要求1所述的Ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，步骤S11中一次退火处理温度为880～910℃，退火时间为30～60min；二次退火处理温度为750~800℃，退火时间为15～30min；校形时采用蠕变校型处理方式；成品板材表面处理采用水砂处理方式。
...【技术特征摘要】
1.一种ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，步骤s1中所述ti-6242钛合金板坯的厚度为120～170mm，宽度为900～1200mm，长度为1000～1500mm；所述加热温度为tβ+（30～50）℃。
3.根据权利要求1所述的ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，步骤s2中所述第一火次轧制为单向轧制，第一火次轧制的道次变形率为7％～21％，道次数为10～16，轧制速率为0.8～2m/s；所述第一半成品板坯的厚度为10～25mm，宽度为1000～1500mm。
4.根据权利要求1所述的ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，步骤s3中所述第一中间板坯的厚度为10～25mm，宽度为800～1150mm，长度为1000～1500mm。
5.根据权利要求1所述的ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于，步骤s4中所述第二火次轧制的道次变形率为7％～21％，轧制速率为1～2.5m/s，且第二火次轧制的轧制方向与步骤s2中第一火次轧制的轧制方向垂直，轧制道次为3~7道次，所述第二半成品板坯的厚度为6～15mm，宽度为800～1150mm。
6.根据权利要求1所述的ti-6242钛合金薄板的轧制方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈海涛，
申请(专利权)人：江苏翔云钛合金新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。