钛合金板形锻件的轧制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种板形锻件的乳制方法，特别是涉及了一种钛合金板形锻件的乳制方法。
【背景技术】
[0002]板形件是一种常用的结构件，目前对于该类锻件的成形，通常采用在自由锻方式，即通过自由锻锤进行锻打，使其成板形。这种方法最大的缺点在于该类锻件厚度较小，锻打的过程中温度下降太快，变形抗力增大较快，使得每锤锻打的厚度并不相同，导致最终板形锻件的厚度不均匀，而且由于各部位变形量不一致，使得锻件的组织均匀性较差，通常需要多火次锻造，加大了能源的消耗，还延长了生产周期。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种钛合金板形锻件的乳制方法，来生产板材锻件，通过采用环乳方式将锻件制成高筒薄壁环形锻件，再剪切拉直成板形锻件，有效地避免了锻件的厚度不均匀、组织均匀性差、锻造火次多等缺陷，提高了锻件的质量，提高了生产效率。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所述钛合金板形锻件的乳制方法，其技术方案包括以下步骤:
[0005]将按规格下料的钛合金棒材加热至相变点以下30°C，按有效厚度X 6min/10mm进行保温；采用三次镦粗、拔长、滚圆进行改锻，锻后空冷；终锻温度大于等于880°C ;
[0006]将改锻后的坯料重新加热至780°C，按有效厚度X6min/10mm进行保温；然后进行镦粗，得到实心圆柱；再对实心圆柱进行冲孔得到空心圆柱，空心圆柱的内径尺寸为外径尺寸的30%?40% ；
[0007]将所述空心圆柱经马架扩孔使其内径尺寸为外径尺寸的60 %?65 %;然后再上环乳机，进行终乳使其内径尺寸为外径尺寸的85%?90%，制成高筒薄壁环件；
[0008]采用线切割沿高筒薄壁环件的轴向进行切割，得到两个半圆环件，然后将半圆环件加热至250°C?30(TC，在锻锤下进行拉直，得到两个板形锻件。
[0009]所述镦粗、冲孔、马架扩孔、环乳四个步骤的终锻温度均多650°C，当温度< 650°C时，需要重新加热至780°C，再进行下一步操作。
[0010]所述钛合金为TC4合金。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0012]本发明所述钛合金板形锻件的乳制方法，通过采用环乳方式将锻件制成高筒薄壁环形锻件，再剪切拉直成板形锻件，有效地避免了锻件的厚度不均匀、组织均匀性差、锻造火次多等缺陷，提高了锻件的质量，提高了生产效率。
[0013]经检测该锻件外形尺寸完整。
[0014]经检测该锻件组织均匀性较好。
[0015]经检测该锻件的室温拉伸性能，其抗拉强度为980MPa?lOOOMPa (大于设计使用要求的895MPa)，伸长率为0.2%时的屈服强度为945MPa?960MPa(大于设计使用要求的825MPa)，断后伸长率为11.5%?13.5% (大于设计使用要求的10% )，断面收缩率为43.5%?47.5% (大于设计使用要求的20% )。
[0016]上述检测结果表明，采用该锻件各项性能指标均符合要求。
【具体实施方式】
[0017]实施本发明所述的钛合金板形锻件的乳制方法，需要提供锻造加热炉、压力机、环乳机、机械手等设备。下面以材料牌号为TC4的钛合金来具体说明本发明的实施方式:
[0018]该TC4合金的化学成分(重量百分比)为:含A1量5.5%?6.8%、含V量3.5%?4.5%、含卩6量彡0.30%、含(:量彡0.10%、含~量彡0.05%、含Η量彡0.015%、含0量(0.20%、其他元素单个< 0.10%且总和< 0.40%、余量为Ti。
[0019]本方法的步骤如下:
[0020]将按规格下料的钛合金棒材加热至相变点以下30°C，按有效厚度X 6min/10mm进行保温；采用三次镦粗、拔长、滚圆进行改锻，锻后空冷；终锻温度大于等于880°C ;
[0021]将改锻后的坯料重新加热至780°C，按有效厚度X6min/10mm进行保温；然后进行镦粗，得到实心圆柱；再对实心圆柱进行冲孔得到空心圆柱，空心圆柱的内径尺寸为外径尺寸的30%?40% ；
[0022]将所述空心圆柱经马架扩孔使其内径尺寸为外径尺寸的60 %?65 %;然后再上环乳机，进行终乳使其内径尺寸为外径尺寸的85%?90%，制成高筒薄壁环件；
[0023]采用线切割沿高筒薄壁环件的轴向进行切割，得到两个半圆环件，然后将半圆环件加热至250°C?30(TC，在锻锤下进行拉直，得到两个板形锻件。
[0024]所述镦粗、冲孔、马架扩孔、环乳四个步骤的终锻温度均多650°C，当温度< 650°C时，需要重新加热至780°C，再进行下一步操作。
【主权项】
1.一种钛合金板形锻件的乳制方法，其特征在于，包括以下步骤: 将按规格下料的钛合金棒材加热至相变点以下30°c，按有效厚度X6min/10mm进行保温；采用三次镦粗、拔长、滚圆进行改锻，锻后空冷；终锻温度大于等于880°C ; 将改锻后的坯料重新加热至780°C，按有效厚度X6min/10mm进行保温；然后进行镦粗，得到实心圆柱；再对实心圆柱进行冲孔得到空心圆柱，空心圆柱的内径尺寸为外径尺寸的 30%?40% ； 将所述空心圆柱经马架扩孔使其内径尺寸为外径尺寸的60%?65% ;然后再上环乳机，进行终乳使其内径尺寸为外径尺寸的85%?90%，制成高筒薄壁环件； 采用线切割沿高筒薄壁环件的轴向进行切割，得到两个半圆环件，然后将半圆环件加热至250°C?30(TC，在锻锤下进行拉直，得到两个板形锻件。2.根据权利要求1所述的钛合金板形锻件的乳制方法，其特征在于，所述钛合金为TC41=1Ο3.根据权利要求1或2所述的钛合金板形锻件的乳制方法，其特征在于，所述镦粗、冲孔、马架扩孔、环乳四个步骤的终锻温度均多650°C，当温度< 650°C时，需要重新加热至780°C，再进行下一步操作。
【专利摘要】本发明公开了一种钛合金板形锻件的轧制方法，其步骤为：先采用三镦三拔对钛合金坯料进行改锻；再对改锻后的钛合金坯料进行镦粗、冲孔、马架扩孔、轧制成高筒薄壁环件，该环件的内径尺寸为外径尺寸的85％～90％；再使用线切割，将高筒薄壁环件切割成两个半圆环件；然后在锻锤下进行拉直，得到两个板形锻件。该方法有效地避免了锻件的厚度不均匀、组织均匀性差、锻造火次多等缺陷，提高了锻件的质量，提高了生产效率。该方法用于钛合金板形锻件的生产。
【IPC分类】B21H1/06, B21J5/00
【公开号】CN105397000
【申请号】CN201510868153
【发明人】苏春民, 欧阳斌, 郑永灵, 奚晓, 刘彦成
【申请人】贵州安大航空锻造有限责任公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月2日