[发明专利]一种大尺寸钛合金棒材的反锥螺线辊超细晶轧制方法

权利要求书

1.一种大尺寸钛合金棒材的反锥螺线辊超细晶轧制方法，包括以下步骤：

1）轧制工具设计，具体包括轧辊设计和导板设计，将轧辊设置为双曲面类圆台形螺线辊，具体为：轧辊的母线由齿形外轮廓曲线和一段光滑曲线相连而成；将导板的一面设置为曲面；

2）构造变形区：将两个所述导板曲面相对放置，两个轧辊放置在所述导板之间，两个导板和两个轧辊围成的区域为变形区；

3）构造等椭圆度变形区：变形区内椭圆度保持不变；

4）选取轧制进料方式：倒进式轧制方式，即轧制过程中坯料从轧辊的大端进入变形区；

5）选材：选取直径60-500mm，长度300-15000mm的TC4合金坯料；

6）轧制：两个轧辊分别绕其中心轴线转动，将坯料经过加热后，按照上述轧制进料方式将加热后的坯料送入变形区，坯料在变形区内螺旋前进，并从轧辊小端输出，实现变截面轧制，完成轧制过程后，进行坯料冷却。

2.如权利要求1所述一种大尺寸钛合金棒材的反锥螺线辊超细晶轧制方法，其特征在于，所述轧辊齿形顶端连接起来的曲线为第一曲线，第一曲线两端之间的连线为第一中线，轧辊母线上靠近小端的曲线为第二曲线，第二曲线两端之间的连线为第二中线；

第一曲线上的点距离第一中线的最大距离不大于10mm，第二曲线上的点距离第二中线的最大距离不大于5mm；

第一中线和第二中线之间的夹角为4-7度。

3.如权利要求2所述一种大尺寸钛合金棒材的反锥螺线辊超细晶轧制方法，其特征在于，所述轧辊上齿形外轮廓曲线绕该轧辊轴线转动形成的曲面对应变形区的区域为轧制区，轧制区内螺线间距递减，轧辊上第二曲线绕该轧辊轴线转动形成的曲面对应变形区的区域为归圆区；轧制区长度为归圆区长度的2.5-5倍。

4.如权利要求1所述一种大尺寸钛合金棒材的反锥螺线辊超细晶轧制方法，其特征在于，所述轧辊大端直径为坯料直径的3-6倍，轧辊小端直径为坯料直径的2.5-4倍。

5.如权利要求1所述一种大尺寸钛合金棒材的反锥螺线辊超细晶轧制方法，其特征在于，所述椭圆度为变形区同一横截面内，两个导板之间的最大距离和两个轧辊之间的距离之比，变形区内任意横截面处的椭圆度均相等，椭圆度为1.04-1.06。

6.如权利要求1所述一种大尺寸钛合金棒材的反锥螺线辊超细晶轧制方法，其特征在于，所述坯料加热为坯料在加热炉中加热，加热的温度为830-1020摄氏度，加热时间T为T=D_b×（0.6-0.8）min，其中D_b为坯料直径，单位为mm；

变形区内辊面锥角斜度α为5-6度，送进角β为19.5-21.5度、辗轧角γ为19-21度、轧辊转速n为36-63 r/min、直径压下率ε为50-70%、齿形外轮廓参数：螺距P为10-19mm，齿形半径R为4-7mm；

坯料冷却为坯料空冷或坯料水冷至室温。