[发明专利]一种转动轴杆的制造方法

摘要

一种转动轴杆的制造方法，其特征在于具体制备步骤为：按照元素组成进行备料，将备好的海绵钛和其他添加元素料材进行混合10分钟，将混合料在6000吨压力下进行压制成型得到电极块，将电极块在真空环境中进行焊接得到自耗电极，利用真空自耗电极电弧炉进行第一次熔炼，熔炼电流8k‑9kA，熔炼电压60V，通过三次熔炼提高使海绵钛中的杂质和气体充分释放，锻造处理使得钛合金细化晶粒合金成分更加均匀，钛合金轴杆塑性强，具有较高的强度和断裂韧性，金属硫化物提高了材料自润滑性能，在熔覆层内形成高硬度质点以提高工作面表面硬度，整体硬度又大幅降低了表面摩擦系数。

主权项

1.一种转动轴杆的制造方法，其特征在于具体制备步骤为：钛合金材料质量百分比为：Cr 4-5﹪，Nb 3-4﹪，Cu 1-2﹪，Co 0.7-0.8﹪，Bi 0.4-0.5﹪，V 0.2-0.3﹪，Al 0.1-0.2﹪，Si 0.06-0.07﹪，Ta 0.03-0.04﹪，Sc 0.03-0.04﹪， Ce 0.01-0.02﹪，余量为Ti，按照上述元素组成进行备料，将备好的海绵钛和其他添加元素料材进行混合10分钟，将混合料在6000吨压力下进行压制成型得到电极块，将电极块在真空环境中进行焊接得到自耗电极，利用真空自耗电极电弧炉进行第一次熔炼，熔炼电流8kA-9kA，熔炼电压60V，熔炼好的铸锭自然冷却得到第一次熔炼锭，之后进行第二次熔炼，熔炼电流12-13kA，熔炼电压65V，熔炼好的铸锭自然冷却得到第二次熔炼锭，之后进行第三次熔炼，熔炼电流16-17kA，熔炼电压70V，熔炼好的铸锭自然冷却得到第三次熔炼锭，将第三次熔炼锭以150-160℃/h进行加热至 700-750℃，保温1h；保温后以100℃/h加热至1020-1030℃保温2h，之后将坯料进行锻造：始锻温度控制在1000～1010℃，终锻温度为910℃，将加热至要求温度的锻件取出进行锻造加工，在锻造时反复镦拔，锻造比2.5-2.7，锻件镦拔时分为6-7次镦拔处理，且每次镦拔量50-55mm；最后拔长至所需长度尺寸；进行机械加工达到轴杆尺寸及形状，之后将坯料在零下140-零下150℃下的液氮进行深冷处理，时间为2小时；之后进行高温回火，在450-470℃下进行高温回火，保温时间4小时，空冷至常温后；再进行低温回火：在220-230℃下保温40分钟；钛合金基体表面采用粒度30目的石英砂进行喷砂粗化处理，对轴杆表面进行激光涂覆：激光涂覆的原料由重量份数计，分别称量WS2 50-60份 ， Cr 20-30份， NiAl粉体10-20份， ZrO2-Y2O3 10-15份， SiC 5-10份， Fe2O3 5-10份，在230-240℃下保温加热3h，自然冷却后，置于球磨罐中，球磨1～2h后过筛，制备得50-60目干燥的激光涂覆用混合粉末；通过送粉装置对激光熔覆用粉末进行输送，进行激光熔覆处理；激光涂覆处理工艺参数为：聚焦镜f＝300～400mm，扫描速度V＝240mm/min，聚焦光斑直径：D＝3mm，搭接率T＝30％，激光功率4000-4500W，熔覆层厚度1.1-1.2mm，之后将轴杆坯料以50-60℃/h进行加热至610-620℃，保温2h，得到最终的转动轴杆。