用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构制造技术

本实用新型专利技术公开了用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构，包括TC4合金板坯，TC4合金板坯的上下表面爆炸复合TA2钛板层。本实用新型专利技术用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构，减少其它金属离子的污染、降低加工力、改善板材受力状态，改善了组织和力学性能，表面质量和组织性能方面均达到国家标准。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于钛合金金属复合板
，涉及一种用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构。
技术介绍
钛合金是航空航天工业常使用的一种重要结构材料，以TC4 (Ti-6A1_4V)合金为代表，已成为钛合金领域中的王牌，在各领域使用量已占全部钛合金的75% 85%。该合金由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性较好，而被广泛用于战斗轰炸机的隔热板、导风罩、机尾罩，航天器的各种压力容器、燃料贮箱、仪器绑带、 构架，火箭壳体、人造地球卫星、登月舱、载人飞船部件等航天航空领域。随着人们对钛合金优越性的进一步认识和其应用领域的扩大，促进了钛合金材料加工工艺的迅速发展，已成为研究、应用的主要方向。由于钛合金是(α+β)双相合金，以TC4 (Ti-6A1-4V)合金为代表，具有组织稳定性好、良好的韧性、塑性和高温变形性，可以较好地进行热压力加工、淬火应用加工。同时，TC4钛合金Ti-6A1-4V的热导率低、弹性模量小、化学活性高，在轧制加工过程中易导致开裂、表面损伤等，又成为一种典型的难加工板材。由于TC4钛合金低温塑性差，冷变形加工硬化大，加热时吸气层和氧化皮的形成， 致使合金钛在轧制中易出现裂纹、裂边、掉渣、压坑等工艺缺陷。现在一般采用单片轧制法生产薄板，其冷轧变形率不超过25%，且需要多次的冷轧和中间退火、碱、酸洗。在TC4薄板生产中，碱、酸洗和打磨造成的无形损失高达30%左右，造成综合成品率只有35%-45%左右， 且生产周期长，TC4钛合金板材性能也不稳定。所以，现在急需出现一种质量好，组织性能好，力学性能好的用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构，质量好、 组织性能好、力学性能好。本技术采用的技术方案是，一种用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构，包括 TC4合金板坯，TC4合金板坯的上下表面分别爆炸复合有TA2钛板层。本技术的特征还在于，TA2钛板层的厚度为0. 7mm-1.0mm。TC4合金板坯的厚度为220mm-250mm。本技术的用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构，其显著优点首先，利用纯钛板做包套，起到保护钛合金金属、减少其它金属离子的污染、降低加工力、改善板材受力状态，改善了组织和性能。可获得30μπι以下的细小晶粒组织，其组织呈等轴组织，性能好。由于纯钛的保护使得钛合金不易产生裂纹、表面质量有效得以控制。其次，由于纯钛保护轧制，将加工困难的变形部分变为包覆热加工，减少边部开裂3和修剪，减少了几何损失和无形损失，成品率可提高到15%以上，生产周期缩短1/3以上。 经过爆炸复合后，经精整可得等轴组织，性能较好的钛合金板材，其强度σ b在950 1100 MI^a之间，弹性模量E=1.078X105MPa，断面收缩率Ψ (%)彡25，塑性达8%以上，冷成形性能良好。再次，轧制的钛合金TC4板，没有裂纹、表面质量和组织性能方面均达到国家标准，力学性能、生产效率大大提高，劳动条件也得到明显改善。附图说明图1是本技术用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构的结构示意图。图中，1. ΤΑ2钛板层，2. TC4合金板坯。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构，如图1所示，包括TC4合金板坯 2，TC4合金板坯2的上下表面爆炸复合ΤΑ2钛板层1。ΤΑ2 钛板层 1 的厚度为 0. 7mm-1.0mm，长为 6000-8000mm，宽为 1000mm-1300mm，TC4 合金板坯 2 的厚度为 220mm-250mm，长为 6000mm-8000mm，宽为 1000mm-1300mm。本技术用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构通过爆炸复合的方式，将TA2钛板层1与TC4合金板坯2结合起来，然后加热、在热轧机上轧制、冷轧、退火，得到钛合金TC4 板。本技术爆炸复合钛合金TC4板表面光亮、具有等轴微细均勻的(α + β)两相组织，满足超塑特性。利用ΤΑ2钛板做包套起到保护合金金属、减少其它金属离子污染、减小表面温降、降低加工力、改善板材受力状态，大大提高了(α + β)两相区的变形率，改善了组织和性能。通过在钛合金板坯两面爆炸复合一层ΤΑ2钛板，在轧制过程中，因钛合金一般能发生同素异构转变，即882度是密排六方晶格的α钛转变为体心晶格结构的β钛，通过爆炸复合钛板后对钛合金TC4板或其它钛合金薄板的生产效果非常理想。权利要求1.用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构，其特征在于，包括TC4合金板坯(2)，所述TC4 合金板坯(2 )的上下表面分别爆炸复合有TA2钛板层(1)。2.根据权利要求1所述的用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构，其特征在于，所述TA2 钛板层(1)的厚度为0. 7mm-1. 0mm。3.根据权利要求1所述的用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构，其特征在于，所述TC4 合金板坯(2)的厚度为220mm-250mm。专利摘要本技术公开了用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构，包括TC4合金板坯，TC4合金板坯的上下表面爆炸复合TA2钛板层。本技术用于钛合金TC4板材轧制的板坯结构，减少其它金属离子的污染、降低加工力、改善板材受力状态，改善了组织和力学性能，表面质量和组织性能方面均达到国家标准。文档编号B32B15/01GK202147445SQ20112020714公开日2012年2月22日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日专利技术者郝桂生 申请人:唐亚涛, 郝桂生本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于钛合金ＴＣ４板材轧制的板坯结构，其特征在于，包括ＴＣ４合金板坯（２），所述ＴＣ４合金板坯（２）的上下表面分别爆炸复合有ＴＡ２钛板层（１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝桂生，
申请(专利权)人：郝桂生，唐亚涛，
类型：实用新型
国别省市：61