[发明专利]纯钛或钛合金开坯锻造工艺用自剥型防护涂料及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及涂装领域，尤其涉及一种纯钛或钛合金开坯锻造工艺用自剥型防护涂料及其生产工艺。

背景技术

随着航天、航空事业的发展，纯钛、钛合金作为新型的结构材料，用量越来越大。但是在坯料成型时不同温度段、长时间热加工条件下，因钛合金表面发生剧烈氧化、吸氢反应以及相关保护后的后期工艺处理造成了占投料量3％～5％的金属损失，尤其在纯钛、钛合金开坯锻造工艺中造成很大的原料损失和回收污染。而传统的防护润滑剂虽然能解决纯钛、钛合金热加工条件中的防氧化、吸氢问题，但是在开坯锻造工艺中不能随着金属变形而剥落，一大部分残留在坯件表面，造成严重的表面缺陷、后期加工处理的的原料损失，都一直没有得到很好的解决，主要体现在以下四个方面：①在燃气炉中加热时因氧化、吸氢问题导致坯料烧损严重；②出炉后坯料在锻打过程中温降较快，塑性差，需多火多锻；③因为坯料表面氧化皮导致坯料表面质量太差，后期加工处理繁杂；④因为氧化皮残余导致加工后钛屑污染，回收率低。

发明内容

本发明的为了解决纯钛或钛合金开坯锻造工艺中存在的氧化、吸氢、表面缺陷和原料损失、钛屑污染等问题，提供了一种自剥型玻璃防护涂料。

为实现上述目的，本发明提供了一种纯钛或钛合金开坯锻造工艺用自剥型防护涂料，按重量份由以下组分组成：A玻璃25～35份、B玻璃60～80份、填料20～100份、介质(去离子水)80～100份和粘结剂40～80份。

优选地，所述A玻璃按重量份由以下组分组成：二氧化硅35～50份、氧化铝2～10份、氧化钙2～10份、氧化钾5～20份、氧化硼20～40份、氧化钡0～20份。

优选地，所述B玻璃按重量份由以下组分组成：二氧化硅40～65份、氧化铝5～20份、氧化钙0～10份、氧化镁0～10份、氧化钠0～20份、氧化硼0～10份、二氧化钛0～5份。

优选地，所述填料按重量份由以下组分组成：高岭土0～80份、二氧化钛0～30份。

优选地，所述介质为去离子水。

优选地，所述粘结剂按重量份由以下组分组成：去离子水80～100份、甲基纤维素2～5份。

一种自剥型防护涂料的生产工艺，依次包括如下步骤：

第一步，将A玻璃、B玻璃和配料混合之后熔融形成熔融物；

第二步，将第一步中的熔融物进行水淬粒化得到粒径为1～5目下粒化物；

第三步，将第二步中粒化处理后的粒化物进行球磨粉碎：用卧式球磨机球磨，球料比1∶1，球磨12小时，出后过150目筛，得到150目下粉碎物；

第四步，在粉碎物中加入高岭土和二氧化钛进行混合得到混合物；

第五步，在混合物中加入粘结剂后进行搅拌，搅拌30分钟后得到自剥型防护涂料。

优选地，在第一步和第二步之间还包括对第一步中得到的熔融物的玻璃性能检测步骤。

优选地，在第五步之后还包括对自剥型防护涂料的涂料性能检测步骤。

本发明的有益效果：

在纯钛、钛合金热加工生产中应用证明，该涂料涂覆工艺简单，在燃气炉950～1200℃8-48小时长时间热加工条件下，保护效果显著，解决了氧化、吸氢问题，改善了锻坯的成型性能，减少加热次数，降低减少金属的变形力，最重要的是防护涂层能在锻造时随着坯件逐渐变形而自行剥落，减少了纯钛、钛合金坯件成型后表面缺陷，提高锻件的表面质量，省去许多涂料保护后的后期加工处理工序。更大的提高了生产率。更重要的是对钛屑污染减小，有利于回收利用。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例进行详细描述。

一种纯钛或钛合金开坯锻造工艺用自剥型防护涂料，按重量份由以下组分组成：A玻璃25～35份、B玻璃60～80份、填料20～100份、介质(去离子水)80～100份和粘结剂40～80份。

A玻璃按重量份由以下组分组成：二氧化硅35～50份、氧化铝2～10份、氧化钙2～10份、氧化钾5～20份、氧化硼20～40份、氧化钡0～20份。

B玻璃按重量份由以下组分组成：二氧化硅40～65份、氧化铝5～20份、氧化钙0～10份、氧化镁0～10份、氧化钠0～20份、氧化硼0～10份、二氧化钛0～5份。

填料按重量份由以下组分组成：高岭土0～80份、二氧化钛(也可用氧化锌、氧化铝、氧化锰等中间体氧化物中的任意一种代替)0～30份。

介质为去离子水。