一种钛合金超薄板材的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种钛合金超薄板材的加工方法，该方法为：一、将冷轧钛合金板在650℃～750℃保温，使钛合金板表面微氧化为金黄色；二、包覆焊接成叠轧包；三、将叠轧包加热，出炉后采用2800mm的四辊可逆热轧机组进行轧制；四、退火处理，剪切拆包，得到钛合金板材，对钛合金板材表面进行砂光和酸洗处理，定尺截断，得到厚度为0.4mm～0.8mm的钛合金超薄板材。本发明专利技术的方法易于控制，操作简单方便，解决了制备厚度小于1mm钛合金薄板尺寸精度低、表面质量差、板型不良等难题，缩短了制作周期，提高了生产效率，满足了国内的市场需求，是一种节能、高效制备厚度小于1mm钛合金超薄板材的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料加工
，具体涉及。
技术介绍
钛合金不仅具有较小的密度、良好的室温、高温、低温力学性能，且在多种介质中具有优异的耐蚀性，可焊接、冷热成型等一系列优点，因此在航空航天、石油化工、造船、汽车，医药等部门都得到成功的应用。随着航空、航天及船舶等工业技术的发展，对钛合金超薄板的需求日益增加。目前，国内钛合金板材在生产技术、产品质量及规格方面，与日本、欧美等发达国家存在很大的差距，尤其是厚度小于等于O. 8mm的钛合金薄板主要依赖于进 口，远不能满足国内的市场需求。钛合金变形抗力大，冷轧过程中轧制力大，加工硬化快，中间冷轧总加工率小，需要多次进行中间退火才能继续冷轧，从而增加了制作周期，提高了生产成本。另一方面冷轧时易出现掉渣、边裂、表面裂纹的现象，极大影响了板材表面质量，甚至导致板材的报废。因此很难采用冷轧单片钛合金板材的方法制备出尺寸精度高、表面质量好、板型优良的钛合金薄板。目前生产钛合金薄板常采用包覆叠轧的方法，即采用多张4_ 6_热轧钛合金板用钢板四周包套焊接，然后进行热轧。此方法生产出的钛合金薄板表面橘皮现象严重，后续的表面处理来困难，而且还需再次的冷轧，工序繁琐，且板形不易控制。
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，提供一种厚度为O.4mm O. 8mm的钛合金超薄板材的加工方法。该方法易于控制，操作简单方便，解决了制备厚度小于Imm钛合金薄板尺寸精度低、表面质量差、板型不良等难题，缩短了制作周期，提高了生产效率，满足了国内的市场需求，是一种节能、高效制备厚度小于1_钛合金超薄板材的方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，其特征在于，该方法包括以下步骤步骤一、将厚度为2mm 3mm的冷轧钛合金板在温度为650°C 750°C的条件下保温IOmin 20min,使钛合金板表面微氧化为金黄色；步骤二、将3 6张步骤一中表面微氧化为金黄色的钛合金板叠放在一起，包覆焊接成叠轧包；步骤三、将步骤二中所述叠轧包置于加热炉中加热至750°C 850°C，出炉后采用2800mm的四辊可逆热轧机组对叠轧包进行6 8道次的轧制，轧制过程中控制道次变形率不大于28%，总变形率为54% 80% ；步骤四、对步骤三中经轧制后的叠轧包进行退火处理，然后将经退火处理后的叠轧包剪切拆包，得到钛合金板材，对钛合金板材表面进行砂光和酸洗处理，定尺截断，得到厚度为O. 4mm O. 8mm的钛合金超薄板材。上述的，步骤二中所述包覆焊接叠轧包的方法为将3 6张表面微氧化为金黄色的钛合金板叠放在一起形成钛合金堆垛,接着在钛合金堆垛的上表面和下表面各放置一片钢板，并在两片钢板之间焊接钢条形成叠轧包。上述的，所述叠轧包的头部和尾部分别留有两个长为20mm 50mm的气孔。上述的，所述钢板和钢条的厚度均与钛合金堆垛的厚度相同。上述的，步骤三中所述轧制的终轧温度不低于700。。。上述的，步骤四中所述退火处理的制度为退火温度为700°C 850°C，保温时间为O. 5h I. 5h。 本专利技术与现有技术相比具有以下优点I、本专利技术的方法易于控制，操作简单方便，解决了制备厚度小于Imm钛合金薄板尺寸精度低、表面质量差、板型不良等难题，缩短了制作周期，提高了生产效率，满足了国内的市场需求，是一种节能、高效制备厚度小于Imm钛合金超薄板材的方法。2、本专利技术所用的钛合金板在包覆前采用微氧化的方式在金属表面形成一层致密的氧化层，防止热轧时钛合金板之间的粘连，消除了涂覆防氧化涂层时表面不均匀的问题，且光洁度大大提高，有利于改善叠轧后钛合金板的表面质量。3、本专利技术包覆所用的钛合金板为冷轧钛合金板，相较于以往的热轧钛合金板，表面更光滑，硬度更高，极大的减小了钛合金板之间的摩擦系数，减轻包覆叠轧时橘皮组织的产生，且成品板材的尺寸精度显著提高。4、本专利技术将包覆所用的钛合金板的厚度由4mm 6mm降低至2mm 3mm,降低了橘皮组织的累积效应，且有利于控制板形。5、本专利技术通过降低包覆叠轧的温度来提高钛合金板和钢板的硬度，减轻钛合金板与钢板、钛合金板与钛合金板之间的摩擦，防止板材因剧烈摩擦在钛合金板材表面产生微小细纹。下面通过实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。具体实施例方式实施例I步骤一、将尺寸为2mm (厚)X 1200mm (宽)X 1300mm (长)的TC4冷轧板在温度为6500C的条件下保温20min，使TC4冷轧板表面微氧化为金黄色；步骤二、将5张步骤一中表面微氧化为金黄色的TC4冷轧板叠放在一起，包覆焊接成叠轧包；所述包覆焊接叠轧包的方法为将5张表面微氧化为金黄色的TC4冷轧板叠放在一起形成钛合金堆垛，接着在钛合金堆垛的上表面和下表面各放置一片IOmm厚的钢板，并在两片钢板之间焊接IOmm厚的钢条形成叠轧包，所述叠轧包的头部和尾部分别留有两个长为30mm的气孔；步骤三、将步骤二中所述叠轧包置于加热炉中加热至800°C，待料热透后出炉，出炉后采用2800mm的四辊可逆热轧机组对叠轧包进行7道次的轧制，总变形率为75%，轧后尺寸为7. 5mm (厚)X 1200mm (宽)X5200mm (长)，轧制过程各道次变形率依次为26. 7%、25. 0%、21· 2%、19· 2%、14· 3%、11· 1%、6· 3%，控制终轧温度不低于 700V ；步骤四、对步骤三中经轧制后的叠轧包进行退火处理，然后将经退火处理后的叠轧包剪切拆包，得到钛合金板材，对钛合金板材表面进行砂光和酸洗处理，定尺截断，得到厚度为O. 4mm,宽度为1150mm,长度为2450mm的宽幅TC4钛合金薄板材；所述退火处理的制度为退火温度为800°C,保温时间为lh。实施例2步骤一、将尺寸为2. 5mm (厚)X 1550mm (宽)X 1250mm (长)的TC3冷轧板在温度为700°C的条件下保温15min，使TC3冷轧板表面微氧化为金黄色；步骤二、将4张步骤一中表面微氧化为金黄色的TC3冷轧板叠放在一起，包覆焊接成叠轧包；所述包覆焊接叠轧包的方法为将4张表面微氧化为金黄色的TC3冷轧板叠放在一起形成钛合金堆垛，接着在钛合金堆垛的上表面和下表面各放置一片IOmm厚的钢板， 并在两片钢板之间焊接IOmm厚的钢条形成叠轧包，所述叠轧包的头部和尾部分别留有两个长为30mm的气孔；步骤三、将步骤二中所述叠轧包置于加热炉中加热至800°C，待料热透后出炉，出炉后采用2800mm的四辊可逆热轧机组对叠轧包进行6道次的轧制，总变形率为72%，轧后尺寸为8. 5mm (厚)X 1550mm (宽)X4412mm (长)，轧制过程各道次变形率依次为26. 7%、24. 6%、21· 7%、18· 5%、12· 3%、8· 6%，控制终轧温度不低于 700°C ；步骤四、对步骤三中经轧制后的叠轧包进行退火处理，然后将经退火处理后的叠轧包剪切拆包，得到钛合金板材，对钛合金板材表面进行砂光和酸洗处理，定尺截断，得到厚度为O. 6mm,宽度为1500mm,长度为2000mm的宽幅TC3钛合金薄板材；所述退火处理的制度为退火温度为750°C，保温时间为lh。实施例3步骤一、将尺寸为3_ (厚)X 1400mm (宽)X 1300mm (长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛合金超薄板材的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将厚度为2mm～3mm的冷轧钛合金板在温度为650℃～750℃的条件下保温10min～20min，使钛合金板表面微氧化为金黄色；步骤二、将3～6张步骤一中表面微氧化为金黄色的钛合金板叠放在一起，包覆焊接成叠轧包；步骤三、将步骤二中所述叠轧包置于加热炉中加热至750℃～850℃，出炉后采用2800mm的四辊可逆热轧机组对叠轧包进行6～8道次的轧制，轧制过程中控制道次变形率不大于28%，总变形率为54%～80%；步骤四、对步骤三中经轧制后的叠轧包进行退火处理，然后将经退火处理后的叠轧包剪切拆包，得到钛合金板材，对钛合金板材表面进行砂光和酸洗处理，定尺截断，得到厚度为0.4mm～0.8mm的钛合金超薄板材。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付文杰，吴晓东，王蕊宁，高维娜，李辉，党鹏，王瑞琴，叶红川，吕利强，
申请(专利权)人：西部钛业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：