[发明专利]一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法

说明书

技术领域

本发明属于钛合金板材加工技术领域，具体涉及一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法。

背景技术

钛及其合金具有比重小、比强度高、耐腐蚀、高低温性能好等突出的优点，在航空、航天、舰船、兵器、石油、化工、医疗等领域得到广泛的应用，钛合金板材是其重要的产品形式，占总量的40％～60％。但钛合金的冷加工能力一般都比较低(30％左右)，因此给钛合金薄板的加工带来了较多问题。传统的钛合金薄板生产工艺需要多个热轧程和多个冷轧程，热轧程中间需要反复加热和表面处理，增加了材料的损失，同时表面处理时对环境也有一定的影响；冷轧程中间需要反复退火，因此产品生产周期长，成本高。为缩短生产周期，后又将钛合金薄板的生产工艺改进为用钢板包套叠轧的方法制备，但该工艺须采用钢板进行包套焊接，即钛合金板材被包覆在钢包套内，轧制时因受包覆钢板厚度的影响，致使钛合金板材的厚度不易控制，且板材表面质量也比较差，尤其是与钢板接触的钛合金板材表面。另外，该生产工艺所用钢包的制备也较为复杂，需要根据所包钛板尺寸对钢板进行切割、表面处理、焊接等，且拆包后的钢板一般无法再利用，因此其生产工序也较为繁杂，成本也较高。

因此，亟需研发一种能有效降低生产成本、缩短生产周期、提高厚度控制精度，生产表面质量好的钛合金薄板的加工方法。

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，提供一种能有效降低生产成本、缩短生产周期、提高厚度控制精度，生产表面质量好的TC1钛合金薄板的叠轧加工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将TC1钛合金板一和TC1钛合金板二同时置于辊底式加热炉中，在温度为650℃～700℃的条件下保温5min～20min进行表面氧化处理；所述TC1钛合金板一和TC1钛合金板二的形状和尺寸均相等；

步骤二、将步骤一中表面氧化处理后的TC1钛合金板一底部的四个棱边均进行倒棱，将表面氧化处理后的TC1钛合金板二顶部的四个棱边均进行倒棱，然后将倒棱后的TC1钛合金板一叠放于倒棱后的TC1钛合金板二上，之后在二氧化碳气体的保护下，将TC1钛合金板一和TC1钛合金板二焊接连接，并在焊接过程中预留多个排气孔，得到叠轧包；

步骤三、采用2800mm四辊可逆热轧机组对步骤二中所述叠轧包进行轧制，所述轧制的总加工率为40％～90％；

步骤四、将步骤三中轧制后的叠轧包进行去应力退火处理；

步骤五、将步骤四中去应力退火处理后的叠轧包进行切边处理使上下板材分开，得到厚度为1mm～3mm的TC1钛合金薄板。

上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤一中所述TC1钛合金板一和TC1钛合金板二的厚度均为5mm～10mm。

上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤二中所述排气孔的数量为六个，六个所述排气孔的位置分别为：沿叠轧包的长度方向，各侧部均预留两个排气孔；沿叠轧包的宽度方向，各侧部均预留一个排气孔。

上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤二中所述TC1钛合金板一的倒棱角度与TC1钛合金板二的倒棱角度均为α，且α满足：25°≤α≤30°；所述TC1钛合金板一的倒棱宽度与TC1钛合金板二的倒棱宽度均为W，且W满足：5mm≤W≤8mm。

上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤三中所述轧制的始轧温度为820℃～880℃，所述轧制的终轧温度不低于750℃。

上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤三中所述轧制的道次数为4道次～10道次。

上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤三中所述轧制的道次加工率为5％～25％。

上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤三中轧制过程中采用X射线测厚仪对叠轧包的厚度进行监测。

上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤四中所述去应力退火的温度为700℃～800℃，所述去应力退火的时间为40min～80min。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用表面氧化处理的方法使钛合金板材表面形成一层均匀的防止轧制时粘结的氧化膜，然后将钛合金板材直接组焊成叠轧包，大大降低了生产成本。