[发明专利]一种高探伤水平的TC11钛合金饼坯的制备方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种高探伤水平的TC11钛合金饼坯的制备方法及装置。该方法包括：将棒材进行等温锻造，水冷后得到第一饼坯；对所述第一饼坯进行n次两火三镦拔工艺，得到与所述第一饼坯的尺寸相同的第二饼坯；将所述第二饼坯进行固溶处理，形成第三饼坯；对所述第三饼坯进行m次两火三镦拔工艺，得到所述第三饼坯的尺寸相同的第四饼坯；将所述第四饼坯进行滚圆、收饼，得到目标饼坯。本发明实施例能有效降低了锻造火次、操作简单易行、减少了锻造成本；为后续压气机盘一类锻件生产提供了高探伤水平的坯料，提高了最终锻件探伤水平。

技术领域：

本发明属于钛合金材料技术领域，具体涉及一种探伤水平高的 TC11钛合金饼材的制备方法及装置。

背景技术：

TC11钛合金因其高比强度、良好耐高温性能等被广泛地应用于航空、航天、航海等领域，主要用于航空发动机涡轮盘及压气机盘件。随着发动机盘锻件探伤要求水平的提高，采用高探伤水平饼坯是制备优质盘锻件的关键锻坯环节。目前传统的自由锻造工艺制备的TC11 饼坯存在变形不均匀、组织结构一致性差，探伤水平差等缺点(图1)，难以满足发动机盘锻件探伤相关的技术要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：在于针对上述现有技术的不足，提出了一种高探伤水平的TC11钛合金饼坯的制备方法。该方法合理可行，有效减少锻坯改锻火次，生产效率高，经济效益好，采用该方法制备的TC11钛合金饼坯，组织均匀、探伤水平高。

本发明的技术方案是：

第一方面，提供一种高探伤水平的TC11钛合金饼坯的制备方法，包括：

将棒材进行等温锻造，水冷后得到第一饼坯；

对所述第一饼坯进行n次两火三镦拔工艺，得到与所述第一饼坯的尺寸相同的第二饼坯；所述两火三镦拔工艺是每两火次完成三次镦抜变形的工艺；其中，所述三次镦抜变形中镦变形和抜变形的次数相同；所述n是正整数；

将所述第二饼坯进行固溶处理，形成第三饼坯；

对所述第三饼坯进行m次两火三镦拔工艺，得到所述第三饼坯的尺寸相同的第四饼坯；所述m是正整数；

将所述第四饼坯进行滚圆、收饼，得到目标饼坯。

进一步的，所述两火三镦拔工艺的锻造参数包括：

锻造加热温度范围为β相变点下30℃-60℃，保温时间系数的范围是0.6min/mm-1.0min/mm，镦粗变形量的范围是30％-60％。

进一步的，所述等温锻造的锻造参数包括：锻造温度的范围为β相变点以下20℃-60℃，等温锻造变形速率的范围是0.5mm/s -15mm/s，变形量的范围是30％-75％。

进一步的，所述固溶处理的参数包括：

加热温度的采用范围是β相变点下30℃-60℃，保温时间系数采用范围是0.6min/mm-1.0min/mm。

进一步的，所述棒材是TC11钛合金棒材。

进一步的，所述m是2，所述n是1。

第二方面，提供一种高探伤水平的TC11钛合金饼坯的制备装置，包括：

第一锻造模块，用于将棒材进行等温锻造，水冷后得到第一饼坯；

第二锻造模块，用于对所述第一饼坯进行n次两火三镦拔工艺，得到与所述第一饼坯的尺寸相同的第二饼坯；所述两火三镦拔工艺是每两火次完成三次镦抜变形的工艺；其中，所述三次镦抜变形中镦变形和抜变形的次数相同；所述n是正整数；

固溶模块，用于将所述第二饼坯进行固溶处理，形成第三饼坯；