CN102489507A

CN102489507A - 一种钛合金宽幅薄板的制备方法

Info

Publication number: CN102489507A
Application number: CN2011104156528A
Authority: CN
Inventors: 王蕊宁; 吕利强; 张清; 杨建朝; 曲恒磊; 舒滢; 李辉; 高维娜; 周玉川; 戴毅; 陈钧伟; 谢英杰; 王兴; 杨莉
Original assignee: WESTERN TITANIUM TECHNOLOGIES Co Ltd
Current assignee: WESTERN TITANIUM TECHNOLOGIES Co Ltd
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2012-06-13

Abstract

本发明公开了一种钛合金宽幅薄板的制备方法，该方法为：一、将4～6片钛合金板叠放在一起，包覆焊接成叠轧包；二、采用2800mm的四辊可逆热轧机组，对步骤一中所述叠轧包进行轧制；三、对经轧制后的叠轧包进行去应力退火，然后将退火后的叠轧包剪切开包，得到厚度为1.0mm～2.5mm的钛合金薄板；四、对钛合金薄板表面进行修磨处理，然后采用1780mm的六辊可逆冷轧机组对修磨后的钛合金薄板进行冷轧，最后对冷轧后的钛合金薄板的进行机加工，得到厚度为0.6mm～2.0mm，宽度为1000mm～1500mm的钛合金宽幅薄板。本发明结合包覆叠轧和冷轧，制备的钛合金薄板表面为冷轧表面，组织均匀，表面质量良好。

Description

一种钛合金宽幅薄板的制备方法

技术领域

本发明属于板材加工技术领域，具体涉及一种钛合金宽幅薄板的制备方法。

背景技术

随着航空、航天及船舶等工业技术的发展，对钛合金宽幅薄板的要求日益增强。目前常用的厚度小于4mm钛合金板材、宽度不超过1000mm。现有的钛合金板材的加工方法已不适合宽幅薄板的加工。这里的宽幅薄板是指厚度在0.6mm～2.0mm、宽度在1000mm～1500mm范围。

发明内容

本发明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0.6mm～2.0mm，宽度为1000mm～1500mm的钛合金宽幅薄板的制备方法。该方法结合包覆叠轧和冷轧，制备的钛合金薄板表面为冷轧表面，组织均匀，表面质量良好。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钛合金宽幅薄板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将4～6片厚度为5mm～10mm，宽度为1000mm～1500mm的钛合金板叠放在一起，包覆焊接成叠轧包；

步骤二、采用2800mm的四辊可逆热轧机组，在始轧温度为880℃～950℃的条件下对步骤一中所述叠轧包反复轧制6～12道次，轧制的总变形量不小于60％；

步骤三、对步骤二中经轧制后的叠轧包进行去应力退火，然后将退火后的叠轧包剪切开包，得到厚度为1.0mm～2.5mm的钛合金薄板；

步骤四、对步骤三中所述钛合金薄板表面进行修磨处理去除表面氧化皮，然后采用1780mm的六辊可逆冷轧机组对去除表面氧化皮的钛合金薄板进行15～30道次冷轧，最后对冷轧后的钛合金薄板进行机加工，得到厚度为0.6mm～2.0mm，宽度为1000mm～1500mm的钛合金宽幅薄板；所述冷轧的道次变形量不大于5％，冷轧的总变形量不小于15％。

上述的一种钛合金宽幅薄板的制备方法，步骤一中所述包覆焊接叠轧包的方法为：在每片钛合金板上表面和下表面均匀涂覆厚度为0.03mm～0.07mm的防氧化涂层，然后将4～6片涂覆防氧化涂层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。

上述的一种钛合金宽幅薄板的制备方法，所述焊接钢条之前沿轧制方向在钛合金堆垛的头部和尾部均放置保温棉以防止焊液流入污染钛合金板。

上述的一种钛合金宽幅薄板的制备方法，所述焊接钢条形成叠轧包后沿轧制方向在叠轧包的头部和尾部分别钻两个气孔。

上述的一种钛合金宽幅薄板的制备方法，所述叠轧包头部的两个气孔之间的距离为30mm～50mm，叠轧包尾部的两个气孔之间的距离为30mm～50mm。

上述的一种钛合金宽幅薄板的制备方法，步骤二中所述轧制的终轧温度均不低于800℃。

上述的一种钛合金宽幅薄板的制备方法，步骤三中所述去应力退火的制度为：退火温度为750℃～850℃，保温时间为1h～2.5h。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的方法简单，操作容易，易实现工业化生产。

2、采用本发明的方法可以加工厚度为0.6mm～2.0mm，宽度为1000mm～1500mm的钛合金宽幅薄板，填补了现有产品的空白，也可用于现有尺寸钛及钛合金薄板的加工。

3、本发明结合包覆叠轧和冷轧，制备的钛合金薄板表面为冷轧表面，组织均匀，表面质量良好。

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

步骤一、将4片厚度为5mm，宽度为1200mm，长度为1000mm的TC4(Ti-6Al-4V)钛合金板叠放在一起，包覆焊接成叠轧包；所述包覆焊接叠轧包的方法为：在每片钛合金板上表面和下表面均匀涂覆厚度为0.05mm的防氧化涂层(氧化锆涂层)，然后将4片涂覆防氧化涂层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厚度为20mm、宽度为1320mm、长度为1120mm的钢板，并在两片钢板之间焊接钢条形成叠轧包，焊接钢条之前沿轧制方向在钛合金堆垛的头部和尾部均放置保温棉以防止焊液流入污染钛合金板，最后沿轧制方向在叠轧包的头部和尾部分别钻两个气孔，叠轧包头部的两个气孔之间的距离为40mm，叠轧包尾部的两个气孔之间的距离为40mm；

步骤二、采用2800mm的四辊可逆热轧机组，在始轧温度为950℃的条件下对步骤一中所述叠轧包反复轧制12道次，各道次变形量依次为：10％、17％、18％、22％、17％、17％、15％、12％、7％、7％、2％和4％，总变形量80％，终轧温度不低于800℃；

步骤三、对步骤二中经轧制后的叠轧包进行去应力退火，然后将退火后的叠轧包剪切开包，得到厚度为1.0mm的钛合金薄板；所述去应力退火的制度为：退火温度为850℃，保温时间为1h；

步骤四、对步骤三中所述钛合金薄板表面进行修磨处理去除表面氧化皮，然后采用1780mm的六辊可逆冷轧机组对去除表面氧化皮的钛合金薄板进行30道次冷轧，各道次变形量依次为：5％、4.5％、4.3％、3.8％、3.4％、3.2％、2.8％、1.8％、1.6％、1.5％、1.4％、1.3％、1.2％、1.2％、1.1％、1％、1％、1％、0.9％、0.8％、0.8％、0.8％、0.8％、0.8％、0.8％、0.7％、0.7％、0.7％、0.7％和0.7％，总变形量40％，最后对冷轧后的钛合金薄板经除油、热处理、酸洗、剪板机切割至定尺、测组织与性能、精整矫形、喷砂、水洗、探伤、水切割，最终得到表面质量良好的，厚度为0.6mm，宽度为1200mm，长度为3000mm的钛合金宽幅薄板。

本实施例结合包覆叠轧和冷轧，制备的钛合金薄板表面为冷轧表面，组织均匀，表面质量良好。

实施例2

步骤一、将6片厚度为10mm，宽度为1500mm，长度为1000mm的TC4(Ti-6Al-4V)钛合金板叠放在一起，包覆焊接成叠轧包；所述包覆焊接叠轧包的方法为：在每片钛合金板上表面和下表面均匀涂覆厚度为0.03mm的防氧化涂层(玻璃基高温防氧化涂料)，然后将6片涂覆防氧化涂层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厚度为60mm、宽度为1640mm、长度为1140mm的钢板，并在两片钢板之间焊接钢条形成叠轧包，焊接钢条之前沿轧制方向在钛合金堆垛的头部和尾部均放置保温棉以防止焊液流入污染钛合金板，最后沿轧制方向在叠轧包的头部和尾部分别钻两个气孔，叠轧包头部的两个气孔之间的距离为50mm，叠轧包尾部的两个气孔之间的距离为50mm；

步骤二、采用2800mm的四辊可逆热轧机组，在始轧温度为900℃的条件下对步骤一中所述叠轧包反复轧制10道次，各道次变形量依次为：10％、16％、18％、16％、15％、14％、13％、11％、7％和8％，总变形量75％，终轧温度不低于800℃；

步骤三、对步骤二中经轧制后的叠轧包进行去应力退火，然后将退火后的叠轧包剪切开包，得到厚度为2.5mm的钛合金薄板；所述去应力退火的制度为：退火温度为750℃，保温时间为2.5h；

步骤四、对步骤三中所述钛合金薄板表面进行修磨处理去除表面氧化皮，然后采用1780mm的六辊可逆冷轧机组对去除表面氧化皮的钛合金薄板进行15道次冷轧，各道次变形量依次为：4％、4％、2％、2％、1.5％、1.3％、0.9％、0.9％、0.9％、0.5％、0.5％、0.5％、0.5％、0.5％和0.5％，总变形量20％，最后对冷轧后的钛合金薄板经除油、热处理、酸洗、剪板机切割至定尺、测组织与性能、精整矫形、喷砂、水洗、探伤、水切割，最终得到表面质量良好的，厚度为2.0mm，宽度为1500mm，长度为3000mm的钛合金宽幅薄板。

实施例3

步骤一、将5片厚度为6mm，宽度为1000mm，长度为1200mm的TC3(Ti-5Al-4V)钛合金板叠放在一起，包覆焊接成叠轧包；所述包覆焊接叠轧包的方法为：在每片钛合金板上表面和下表面均匀涂覆厚度为0.07mm的防氧化涂层(氧化锆涂层)，然后将5片涂覆防氧化涂层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厚度为30mm、宽度为1130mm、长度为1330mm的钢板，并在两片钢板之间焊接钢条形成叠轧包，焊接钢条之前沿轧制方向在钛合金堆垛的头部和尾部均放置保温棉以防止焊液流入污染钛合金板，最后沿轧制方向在叠轧包的头部和尾部分别钻两个气孔，叠轧包头部的两个气孔之间的距离为30mm，叠轧包尾部的两个气孔之间的距离为30mm；

步骤二、采用2800mm的四辊可逆热轧机组，在始轧温度为880℃的条件下对步骤一中所述叠轧包反复轧制6道次，各道次变形量依次为：11％、19％、23％、20％、15％和11％，总变形量为67％，终轧温度不低于800℃；

步骤三、对步骤二中经轧制后的叠轧包进行去应力退火，然后将退火后的叠轧包剪切开包，得到厚度为2.0mm的钛合金薄板；所述去应力退火的制度为：退火温度为800℃，保温时间为2h；

步骤四、对步骤三中所述钛合金薄板表面进行修磨处理去除表面氧化皮，然后采用1780mm的六辊可逆冷轧机组对去除表面氧化皮的钛合金薄板进行16道次冷轧，道次变形量依次为：5％、4％、3.4％、2.6％、2.2％、1.9％、1.5％、1.4％、0.8％、0.8％、0.8％、0.6％、0.6％、0.6％、0.6％和0.6％，总变形量25％，最后对冷轧后的钛合金薄板经除油、热处理、酸洗、剪板机切割至定尺、测组织与性能、精整矫形、喷砂、水洗、探伤、水切割，最终得到表面质量良好的，厚度为1.5mm，宽度为1000mm，长度为2300mm的钛合金宽幅薄板。

实施例4

步骤一、将4片厚度为7mm，宽度为1400mm，长度为1000mm的TC3(Ti-5Al-4V)钛合金板叠放在一起，按照常规方法包覆焊接成叠轧包；

步骤二、采用2800mm的四辊可逆热轧机组，在始轧温度为920℃的条件下对步骤一中所述叠轧包反复轧制6道次，各道次变形量依次为：12％、20％、25％、23％、9％和3％，总变形量64％，终轧温度不低于800℃；

步骤三、对步骤二中经轧制后的叠轧包进行去应力退火，然后将退火后的叠轧包剪切开包，得到厚度为2.5mm的钛合金薄板；所述去应力退火的制度为：退火温度为800℃，保温时间为2h；

步骤四、对步骤三中所述钛合金薄板表面进行修磨处理去除表面氧化皮，然后采用1780mm的六辊可逆冷轧机组对去除表面氧化皮的钛合金薄板进行15道次冷轧，各道次变形量依次为：4％、3％、3％、3％、2％、1.9％、1％、0.9％、0.5％、0.4％、0.4％、0.4％、0.4％、0.4％和0.4％，总变形量25％，最后对冷轧后的钛合金薄板经除油、热处理、酸洗、剪板机切割至定尺、测组织与性能、精整矫形、喷砂、水洗、探伤、水切割，最终得到表面质量良好的，厚度为2.0mm，宽度为1360mm，长度为3000mm的钛合金宽幅薄板。

实施例5

步骤一、将5片厚度为5mm，宽度为1200mm，长度为1000mm的TC3(Ti-5Al-4V)钛合金板叠放在一起，按照常规方法包覆焊接成叠轧包；

步骤二、采用2800mm的四辊可逆热轧机组，在始轧温度为880℃的条件下对步骤一中所述叠轧包反复轧制6道次，各道次变形量依次为：10％、15％、23％、20％、10％和5％，总变形量60％，终轧温度不低于800℃；

步骤三、对步骤二中经轧制后的叠轧包进行去应力退火，然后将退火后的叠轧包剪切开包，得到厚度为2.0mm的钛合金薄板；所述去应力退火的制度为：退火温度为780℃，保温时间为1.5h；

步骤四、对步骤三中所述钛合金薄板表面进行修磨处理去除表面氧化皮，然后采用1780mm的六辊可逆冷轧机组对去除表面氧化皮的钛合金薄板进行20道次冷轧，各道次变形量依次为：3％、2.5％、1.5％、1.5％、1％、0.8％、0.8％、0.7％、0.7％、0.5％、0.5％、0.5％、0.5％、0.3％、0.3％、0.2％、0.2％、0.2％、0.2％和0.2％，总变形量15％，最后对冷轧后的钛合金薄板经除油、热处理、酸洗、剪板机切割至定尺、测组织与性能、精整矫形、喷砂、水洗、探伤、水切割，最终得到表面质量良好的，厚度为1.7mm，宽度为1200mm，长度为2000mm的钛合金宽幅薄板。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种钛合金宽幅薄板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种钛合金宽幅薄板的制备方法，其特征在于，步骤一中所述包覆焊接叠轧包的方法为：在每片钛合金板上表面和下表面均匀涂覆厚度为0.03mm～0.07mm的防氧化涂层，然后将4～6片涂覆防氧化涂层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。

3.根据权利要求2所述的一种钛合金宽幅薄板的制备方法，其特征在于，所述焊接钢条之前沿轧制方向在钛合金堆垛的头部和尾部均放置保温棉以防止焊液流入污染钛合金板。

4.根据权利要求2所述的一种钛合金宽幅薄板的制备方法，其特征在于，所述焊接钢条形成叠轧包后沿轧制方向在叠轧包的头部和尾部分别钻两个气孔。

5.根据权利要求4所述的一种钛合金宽幅薄板的制备方法，其特征在于，所述叠轧包头部的两个气孔之间的距离为30mm～50mm，叠轧包尾部的两个气孔之间的距离为30mm～50mm。

6.根据权利要求1所述的一种钛合金宽幅薄板的制备方法，其特征在于，步骤二中所述轧制的终轧温度均不低于800℃。

7.根据权利要求1所述的一种钛合金宽幅薄板的制备方法，其特征在于，步骤三中所述去应力退火的制度为：退火温度为750℃～850℃，保温时间为1h～2.5h。