[发明专利]一种提高钛合金线材旋锻成材率的方法

说明书

本发明涉及钛合金线材制备技术领域，公开了一种提高钛合金线材旋锻成材率的方法。该方法包括：A、将热处理后的线材调直，卡在旋锻机入口处；B、采用旋锻机将调直后的线材进行第一次旋锻；C、将第一次旋锻后的线材调直，卡在旋锻机入口处；D、采用旋锻机将调直后的线材进行第二次旋锻；E、在减径过程中，使用抗磨液压油对线材进行润滑和冷却。该方法通过两次旋锻进行线材减径，通过控制每个旋锻道次的变形量以及总变形量，有效的提高了材料旋锻后的表面质量；通过使用和目标尺寸相近的模具不仅提高了旋锻的效率，同时也使旋锻后的材料表面更加光洁；减径过程中通过冷旋锻加工，避免了材料表面氧化严重等问题，提高了材料的成材率。

技术领域

本发明涉及钛合金线材制备技术领域，具体涉及一种提高钛合金线材旋锻成材率的方法。

背景技术

钛合金因其比强度高，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，已经广泛应用于航空航天领域和能源领域。

作为钛合金减径的一种方法，旋锻有很多优势：经过旋锻后的材料表面存在附加压缩应力，材料的抗弯强度得到提高；旋锻后材料表面光洁；旋锻产品的精度优势；旋锻加工区域材料横向流动被限制，提高了材料的轴向延伸效率，并且材料加工区域三向受压的应力状态有利于材料加工变形。然而采用冷旋锻的方式进行钛合金加工减径，加工过程中材料出现表面硬化，进一步冷旋锻加工困难，继续加工不但使旋锻机模具过快消耗，而且材料表面光洁度也会变差，磨具的损耗增加了旋锻加工成本，同时材料的成材率也会受到影响。

基于上述情况，开展表面质量良好的钛合金线材的制备方法研究，提高钛合金旋锻产品的成材率，降低成本，实现稳定的、批量化生产是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的钛合金线材制备过程中表面存在损伤，特别是划痕，以及光洁度较差和成材率低的问题，提供一种提高钛合金线材旋锻成材率的方法。该方法通过两次旋锻进行线材减径，通过控制每个旋锻道次的变形量以及总变形量，有效的提高了材料旋锻后的表面质量。该方法在材料可加工的范围内，使用和目标尺寸相近的模具，增大了材料与模具的有效接触面积，减少了加工过程中材料的横向流动，不仅提高了旋锻的效率，同时也使旋锻后的材料表面更加光洁。而且减径过程中通过冷旋锻加工，避免了材料表面氧化严重等问题，提高了材料的成材率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种提高钛合金线材旋锻成材率的方法，该方法包括以下步骤：

A、将热处理后的线材调直，卡在旋锻机入口处；

B、采用旋锻机将步骤A中调直后的线材进行第一次旋锻；

C、将步骤B中第一次旋锻后的线材调直，卡在旋锻机入口处；

D、采用旋锻机将步骤C中调直后的线材进行第二次旋锻；

E、在步骤B和步骤D所述的减径过程中，使用抗磨液压油对线材进行润滑和冷却。

优选地，在步骤A中，所述线材的牌号为TA1或TB14。

优选地，在步骤A中，热处理后的线材进行调直前，经过真空退火处理和表面扒皮处理后，线材表面无毛刺、凹坑、划痕和裂纹。

优选地，在步骤B中，将旋锻机中的模具更换为与第一次旋锻目标尺寸相近的模具，进行第一次旋锻。

优选地，在步骤A和步骤C中，所述线材经过旋锻机入口配备的调直装置调直后，线材的直度小于10mm/m。

优选地，在步骤D中，将旋锻机中的模具更换为与第二次旋锻目标尺寸相近的模具，进行第二次旋锻。

优选地，在步骤B和步骤D中，单次旋锻后线材的伸长率不大于30％。

优选地，在步骤D中，相对于原始线材，旋锻后，线材总的伸长率不大于50％。