一种钛材3D曲面仿型材料加工工艺的制作方法

文档序号:38022383发布日期:2024-05-17 12:53阅读:8来源:国知局

本发明属于钛材加工,具体涉及一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺。


背景技术:

1、钛材广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械、化工等领域,是一种重要的工程材料。钛材主要通过熔炼、锻造、轧制、挤压等工艺制备而成,常见的产品包括钛板、钛管、钛棒等。这些工艺不仅可以使钛材获得理想的形状和尺寸,还可以通过调整工艺参数,进一步优化钛材的性能。钛材在加工过程中,因热处理的温度控制不当导致钛在高温下晶界滑移速度增加,滑移位错快速终止,使得钛材的抗拉强度大幅降低,导致钛材难以加工成型。且不同的加工工艺会对钛材的结构和性能产生影响,如冷拉、退火等方式存在应力集中的情况,会导致局部的应力过高,从而降低整体的抗拉强度。钛材抗拉强度的降低会对产品品质产生不利影响,需要引起重视并及时采取有效措施进行修复或替换。


技术实现思路

1、本发明公开了一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺,属于钛材加工技术领域。所述加工工艺包括以下步骤:对钛材进行剥皮处理,去除表面缺陷;对剥皮后的钛材进行热轧加工,得到横截面呈梯形的粗制材料a;对粗制材料a进行退火处理,消除应力;对退火后的粗制材料a进行冷拉精准尺寸加工,得到横截面呈梯形且梯形一腰为弧形边的材料b,满足曲面轮廓度要求;对材料b进行退火、跟切处理,消除残余应力,获得较小体积的材料c;对材料c进行精准尺寸裁切,获得成型材料d;对成型材料d进行溜光处理,去除裁切产生的毛刺、披风;表面处理,即得具有优良抗拉强度的钛材3d曲面仿型材料。

2、本发明要解决的技术问题:制备具有优良抗拉强度的钛材3d曲面仿型材料。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

4、一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺,所述加工工艺包括以下步骤:

5、s1、对钛材进行剥皮处理,去除表面缺陷;

6、s2、对剥皮后的钛材进行热轧加工,得到横截面呈梯形的粗制材料a;

7、s3、对粗制材料a进行退火处理,消除应力,退火后的粗制材料a的抗拉强度的范围为

8、s4、对退火后的粗制材料a进行冷拉精准尺寸加工,得到横截面呈梯形且梯形一腰为弧形边的材料b,满足曲面轮廓度要求;

9、s5、对材料b进行退火、跟切处理,消除残余应力,获得较小体积的材料c;

10、s6、对材料c进行精准尺寸裁切,获得成型材料d;

11、s7、对成型材料d进行溜光处理,去除裁切产生的毛刺、披风;

12、s8、表面处理,即得所述钛材3d曲面仿型材料。

13、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s2中,所述热轧加工包括热轧开坯、热轧二火和热轧三火处理。

14、作为本发明的一种优选技术方案,所述热轧开坯的处理温度为840-860℃。

15、作为本发明的一种优选技术方案,所述热轧二火的处理温度为860-980℃。

16、作为本发明的一种优选技术方案,所述热轧三火的处理温度为840-860℃。

17、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s3中,所述退火处理的温度为680-750℃。

18、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s4中,所述冷拉包括大曲率冷拉和小曲率冷拉。

19、作为本发明的一种优选技术方案,所述大曲率冷拉成形过程中拉力控制在20-45mpa之间,拉伸机两端夹头同步移动速度控制在15-35mm/s之间,冷拉变形至退火后的粗制材料a的大曲率冷拉半径与模具一致时卸载。

20、作为本发明的一种优选技术方案,将经大曲率冷拉处理后的粗制材料a需要局部成形的一段固定到拉伸机的夹头中,通过工装局部夹紧固定到成形模具上进行小曲率冷拉;

21、所述小曲率冷拉成形过程中控制拉力在12-20mpa之间,且保持拉力恒定不变,待经大曲率冷拉处理后的粗制材料a的局部小曲率半径与模具一致时卸载。

22、作为本发明的一种优选技术方案,所述表面处理包括以下步骤:

23、将溜光处理后的成型材料d进行抛光处理,然后浸泡于处理液m中16-24h,取出清洗,然后浸泡于60-65℃的处理液n中8-10h,取出清洗,烘干,完成表面处理;

24、所述溜光处理后的成型材料d、处理液m、处理液n的质量比为1:80-100:80-100;

25、所述处理液m包括以下质量份的组分:氯化钠0.4-0.6质量份;氯化钙0.7-0.8质量份;氯化钾0.4-0.5质量份;磷酸二氢钠0.7-0.9质量份;氟化钠0.5-0.7质量份;硫化钠0.002-0.003质量份;去离子水1000质量份;

26、所述处理液n包括以下质量份组分:氯化铈2-3质量份;浓度为2.5g/l的高锰酸钾溶液5-6质量份;四硼酸钠0.5-0.8质量份;氯化镧1-2质量份;氯化铕1-2质量份;去离子水200质量份。

27、本发明的有益效果:

28、本发明所公开的一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺通过优化加工工艺参数,得到的钛材3d曲面仿型材料具有良好的抗拉强度,使其具有较好的可塑性,易于加工和成型,加工成型的产品具有较高的品质;同时,通过表面处理,在钛材表面形成耐腐蚀的保护膜,提高钛材的耐腐蚀性能,提高钛材耐久度。



技术特征:

1.一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺,其特征在于,所述加工工艺包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺,其特征在于,步骤s2中,所述热轧加工包括热轧开坯、热轧二火和热轧三火处理。

3.根据权利要求2所述的一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺,其特征在于,所述热轧开坯的处理温度为840-860℃。

4.根据权利要求2所述的一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺,其特征在于,所述热轧二火的处理温度为980-1000℃。

5.根据权利要求2所述的一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺,其特征在于,所述热轧三火的处理温度为840-860℃。

6.根据权利要求1所述的一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺,其特征在于,步骤s3中,所述退火处理的温度为660-680℃。

7.根据权利要求1所述的一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺,其特征在于,步骤s4中,所述冷拉包括大曲率冷拉和小曲率冷拉。

8.根据权利要求7所述的一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺,其特征在于,所述大曲率冷拉成形过程中拉力控制在20-45mpa之间,拉伸机两端夹头同步移动速度控制在15-35mm/s之间,冷拉变形至退火后的粗制材料a的大曲率冷拉半径与模具一致时卸载。

9.根据权利要求8所述的一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺,其特征在于,将经大曲率冷拉处理后的粗制材料a需要局部成形的一段固定到拉伸机的夹头中,通过工装局部夹紧固定到成形模具上进行小曲率冷拉;所述小曲率冷拉成形过程中控制拉力在12-20mpa之间,且保持拉力恒定不变,待经大曲率冷拉处理后的粗制材料a的局部小曲率半径与模具一致时卸载。

10.根据权利要求1所述的一种钛材3d曲面仿型材料加工工艺,其特征在于,所述表面处理包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种钛材3D曲面仿型材料加工工艺,属于钛材加工技术领域。所述加工工艺包括以下步骤:对钛材进行剥皮处理,去除表面缺陷;对剥皮后的钛材进行热轧加工,得到横截面呈梯形的粗制材料A;对粗制材料A进行退火处理,消除应力;对退火后的粗制材料A进行冷拉精准尺寸加工,得到横截面呈梯形且梯形一腰为弧形边的材料B,满足曲面轮廓度要求;对材料B进行退火、跟切处理,消除残余应力,获得较小体积的材料C;对材料C进行精准尺寸裁切,获得成型材料D;对成型材料D进行溜光处理,去除裁切产生的毛刺、披风;表面处理,即得具有优良抗拉强度的钛材3D曲面仿型材料。

技术研发人员:田威,刘犇,张超,程乐众
受保护的技术使用者:索罗曼(广州)新材料有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/16
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