[发明专利]一种钽合金药型罩温冷复合阶梯成形方法

说明书

本发明提供了钽合金药型罩温冷复合阶梯成形方法，步骤包括：在钽合金挤压棒材上下料；将所得坯料放入预成形模具型腔，在应变速率为0.1ssupgt;‑1/supgt;~1ssupgt;‑1/supgt;、正反挤压工序的共同作用下实施1~3道次的阶梯成形得预成形件；将所得预成形件和终成形模具分别进行加热；将加热后的预成形件放入加热后的终成形模具型腔，在应变速率为0.1ssupgt;‑1/supgt;~1ssupgt;‑1/supgt;、正反挤压工序的共同作用下实施2~4道次的阶梯温成形得中成形件；对所得中成形件实施真空退火处理，最后放入终成形模具型腔实施冷精整形，得成形件。采用本发明方案制备的钽合金药型罩具有很低的织构强度，其织构强度仅为2.65‑2.81，且制备钽合金药型罩的成本低、效率高。

技术领域

本发明涉及高密度合金构件制造技术领域，具体涉及一种钽合金药型罩温冷复合阶梯成形方法。

背景技术

钽及钽合金因具有高密度、高熔点、耐蚀和良好的动态延展性等优点，成为紫铜药型罩的理想替代材料。目前，钽合金药型罩被作为一种高密度合金构件，被广泛应用于武器装备领域的聚能战斗部和石油开采领域的石油射孔弹等。

现有钽合金药型罩的制造方法主要有以下两种。一是采用传统的车削成形，直接将棒材车削加工成最终的药型罩成品，但其缺点包括：生产成本太高，钽合金原材料价格昂贵（市场价4000元/kg以上），直接将钽合金棒材车削加工成特定形状结构的药型罩，材料浪费严重；表面质量差，钽合金材料质软，加工过程中粘刀、刀具易磨损，导致药型罩表面形成啃挤等缺陷；加工效率低，该方案通常仅用于药型罩制造方法的最终精加工成形工序。二是采用粉末冶金方法，将一定尺寸范围的合金粉末粒子混合均匀，在高温高压下对合金粉末粒子进行热等静压制备药型罩，其虽然可以减少原材料的消耗，但本质上属于多孔材料，粉末罩内部密实度低，结合强度差，相同装药条件下粉末罩的破甲能力低于密实罩，且各合金成分的密度、粒度差别较大，在制造时容易发生偏聚，导致药型罩质量降低。

更关键地是，钽合金药型罩属于带有弧面的精密构件，现有常规方法制备的钽合金药型罩普遍存在织构强度较高的问题，织构强度通常高于30，要想开发一种加工成本低且能够显著降低织构强度的钽合金药型罩成形工艺更是本领域的一大技术难点。

发明内容

本发明目的在于提供一种加工成本低且能够显著降低织构强度的钽合金药型罩温冷复合阶梯成形方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下所述技术方案。

一种钽合金药型罩温冷复合阶梯成形方法，其特征在于，步骤包括：

步骤1，在钽合金挤压棒材上下料，得棒材坯料；

步骤2，将所得坯料放入预成形模具型腔，在应变速率为0.1s^-1~1s^-1、正反挤压工序的共同作用下实施1~3道次的阶梯成形，每道次的变形量控制为30~45%，得预成形件；

步骤3，将所得预成形件和终成形模具分别进行加热，所得预成形件加热温度为400~450℃、保温时间28-35min，终成形模具加热温度为400~450℃；

步骤4，将加热后的预成形件放入加热后的终成形模具型腔，在应变速率为0.1s^-1~1s^-1、正反挤压工序的共同作用下实施2~4道次的阶梯温成形，每道次的变形量控制为10~30%，得中成形件（经本步骤处理后的合金件称之为中成形件）；

步骤5，对所得中成形件实施真空退火处理；

步骤6，将退火后的中成形件放入终成形模具型腔实施冷精整形，得成形件。