[发明专利]多层Ti6Al4V-TiBw/Ti6Al4V复合材料的真空热轧方法

摘要

本发明为一种多层Ti6Al4V‑TiBw/Ti6Al4V复合材料的真空热轧方法。该方法通过将Ti6Al4V和钛基复合材料板材进行裁剪，多层叠合，放入不锈钢槽中，进行焊接密封和抽真空工序，通过炉内高温加热和保温，最终在热轧机上进行多道次热轧成型，获得较好的层间界面结合和微米级的层厚尺度，实现层状钛基复合材料的强韧化目的。本发明可以获得很强的界面结合强度，拉剪强度可达650MPa，通过热轧制变形，可以令TiB晶须沿层状方向定向排布，从而令层状方向增强效果明显，力学各向异性增强。

主权项

1.一种多层Ti6Al4V‑TiBw/Ti6Al4V复合材料的真空热轧方法，其特征为包括以下步骤：（1）取边长相等的Ti6Al4V和TiBw/Ti6Al4V复合材料的箔材，分别用体积分数为5%~10%的氢氟酸溶液浸泡1‑2分钟，然后清洗、烘干；所述的TiBw/Ti6Al4V复合材料箔材厚度为300~500μm，Ti6Al4V复合材料的箔材厚度为100~500μm；（2） 取不锈钢，在铣床上铣出形状与箔材形状相同的槽，在其中一侧开一个孔径为3~6mm的孔，将Ti6Al4V和TiBw/Ti6Al4V箔材呈间隔排列叠放于槽内；其中，槽的长大于箔材的长0.4~0.6mm，宽大于箔材的宽0.4~0.6mm，深度大于全部箔材叠层总厚度0.4~0.6mm；槽的壁厚为3~8mm；（3） 将边长等同于槽内边长，厚度为3~5mm的不锈钢块放入槽的上端，用锤子击打至箔材无错动，将不锈钢块与槽子边缘用电弧焊焊接密闭；（4） 将不锈钢管焊接在小孔上，然后用机械泵连接至不锈钢管处，对槽内进行抽真空15~25分钟，然后用液压钳将不锈钢管压紧封死为止，撤去真空泵后将管口焊接封紧；其中，不锈钢管的外径为8~12mm，内径为6~8mm；（5） 将抽完真空后的组坯放入高温加热炉中进行升温，升至1000~1100oC保温40min~1h；(2) 用吊车将加热后的组坯送入热轧机中进行热轧，每次轧制压下量为20~30%，轧制道次为5~8次，轧制总压下量为70~90%，并空冷至室温，最后得到多层Ti6Al4V‑TiBw/Ti6Al4V复合材料；所述的步骤（4）中的抽真空压力为1~5Pa；所述的步骤（2）中所述的叠放的箔材总层数为50~70层。