[发明专利]一种高成材率钛合金型材挤压方法

说明书

本发明提供了一种高成材率钛合金型材挤压方法。在热挤压成型时，待挤压钛合金锭坯在前，普通碳素钢锭坯在后，放入挤压筒进行挤压，普通碳素钢锭坯前端横截面中心的金属少量进入模孔，大部分钛金属进入了模孔形成了型材制品。钛合金锭坯圆周面附近的金属尚未来得及流入模孔，与外表面粘结的玻璃、氧化层等异物一起留在挤压死区附近，对表面质量和横截面填充形状不会造成不良影响。钛合金锭坯的成材率由原来的50％～65％提高到80％～90％。并且在普通碳素钢锭坯顶部有防氧化涂层，加热后形成了玻璃层，与钛合金锭坯形成连续的玻璃界面，可以方便地分割挤出的钛型材与碳素钢锭坯。

技术领域

本发明涉及一种钛合金成型方法，特别涉及一种高成材率钛合金型材挤压方法。

背景技术

钛合金型材是一种重要的近终形的半成品，它仅需少量机加工或者不需机加工即可作直接为零件应用，结构效益高，在国内外多种型号的航空航天飞行器上有大量应用。热挤压法是目前国内外生产钛合金型材的主流工艺技术。由于表面质量是决定钛合金型材应用的最重要因素，为了获得较好的表面质量，在钛合金型材挤压时，一方面需要使用防氧化玻璃涂层，对挤压锭坯进行防氧化保护，防止挤压锭坯加热时表面出现硬脆的氧化层，氧化层在后续的挤压过程中被拉裂形成裂纹恶化表面质量；另一方面需要使用玻璃润滑剂改善挤压润滑条件，防止挤压型材表面形成较深的沟槽。玻璃润滑剂主要包括用于挤压锭坯表面的外涂玻璃粉和用于挤压锭坯与模具之间的玻璃垫。因此，在挤压过程中，挤压锭坯靠近模孔的端面、以及外表面实际上会粘附大量的玻璃，有时也会存在少量的氧化层。在挤压初期，锭坯中心部分的金属首先流进模孔，而锭坯外表面附近的金属由于摩擦力的作用流动相对滞后。随着挤压进行到中后期，随着锭坯外表面附近的金属开始流入模孔，在外表面粘结的玻璃、氧化层等异物也随着流动进入模孔，替代金属在截面上的填充，从而使整根型材在挤压中后期开始出现填充缺陷，挤压成材率偏低。因此，需要提供一种高成材率钛合金型材挤压方法。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种高成材率钛合金型材挤压方法。

一种高成材率钛合金型材挤压方法，包括以下步骤：

(1)准备锭坯：准备待挤压的钛合金锭坯，直径与待挤压钛合金锭坯的直径相同的普通碳素钢锭坯；

(2)在待挤压的钛合金锭坯顶部及圆周面喷涂钛合金锭坯防氧化玻璃浆料，待浆料完全干燥之后，加热、保温；

(3)在普通碳素钢锭坯顶部喷涂防氧化玻璃浆料，采用与钛合金锭坯不同炉单独加热、保温；

(4)在待挤压钛合金锭坯与模具之间放置玻璃垫，在待挤压钛合金锭坯及普通碳素钢锭坯的圆周面涂敷外涂玻璃粉；

(5)挤压时，待挤压钛合金锭坯在前，普通碳素钢锭坯在后，放入挤压筒进行挤压，挤压轴运动的距离与待挤压钛合金锭坯长度一致时，挤压停止。

优选的，步骤(2)采用感应炉加热至900℃-1200℃，保温时间20-60分钟；

优选的，步骤(3)中加热至900℃-1000℃，保温时间20-60分钟；

优选的，步骤(3)采用感应炉或电阻炉加热；

优选的，步骤(1)中待挤压的钛合金锭坯直径为90-330mm，长径比为1-1.5；

优选的，步骤(1)中普通碳素钢锭坯的长度为待挤压钛合金锭坯长度的1-1.05倍。